Cientistas descobrem que o som tem massa (e é negativa)

 

(CC0/PD) mtmmonline / pixabay

A descoberta destrói todo o nosso conhecimento convencional sobre as ondas sonoras

O som tem massa negativa e tudo o que está à sua volta está constantemente a mover-se para cima e para baixo – embora muito lentamente, como uma estranha fonte de gravidade negativa, ou “antigravidade”.

Esta é a principal conclusão de um novo estudo, realizado na Universidade de Columbia nos EUA e disponibilizado no passado dia 23 em pré-publicação no arXiv.

A descoberta destrói todo o nosso conhecimento convencional sobre as ondas sonoras, estas ondulações sem massa que atravessam a matéria, dando às moléculas uma espécie de empurrão mas balanceando qualquer movimento ascendente com outro movimento descendente igual e oposto.

Os cientistas defendem no novo estudo que este é um modelo simples que explica o comportamento do som na maioria das circunstâncias, mas não se aplica a todos os caos.

O fenómeno da “antigravidade”

Quando o som se propaga através do ar, as moléculas à sua volta vibram, mas essa vibração não pode ser facilmente descrita pelo movimento das próprias moléculas.

Em vez disso, e tal como as ondas de luz podem ser descritas como fotões, os fonões são as unidades de vibração usadas para descrever as ondas sonoras que emergem das complicadas interações entre as moléculas. Nenhuma partícula física emerge, mas os instigadores podem usar a matemática das partículas para a descrever.

E, tal como explica Rafael Krichevsky, aluno de Física da Universidade de Columbia que participou na investigação, o fonão tem uma massa negativa minúscula, o que significa que as ondas sonoras viajam para cima.

Simplificando: quando a gravidade puxa estas partículas, as ondas movem-se na direção oposta. “Num campo gravitacional, os fonões aceleram-se lentamente na direção oposta da que é esperada quando um tijolo cai”, exemplificou o investigador.

Para melhor entender como o processo funciona, podemos imaginar um fluído normal, no qual a gravidade atua, empurrando-o para baixo. As partículas fluídas comprimem as partículas que ficam em baixo, de forma que esta parte fica também e de forma consequente mais densa.

Os físicos já sabiam que, por norma, o som move-se mais rapidamente através de meios mais denso, o que aponta que a velocidade do som acima de um fonão também é mais lenta que a velocidade do som através de partículas um pouco mais densas, que estejam um pouco mais abaixo – e este este fenómeno que faz com que o fonão se “desvie” para cima.

Este processo acontece com ondas sonoras de pequena e grande escala. Estão incluídos todos os sons que saem da nossa boca, mesmo que apenas de forma ligeira. Ou seja, numa distância longa o suficiente, o som de uma pessoa a dizer “olá” inclinar-se-ia para o céu, de acordo com o estudo.

Por enquanto, a pesquisa é totalmente teórica. Segundo os investigadores, o efeito é demasiado pequeno para ser medido com qualquer tecnologia atual. No entanto, no futuro, talvez possa ser feita uma medição muito precisa, que detete a ligeira curvatura no percurso de um fonão.

A confirmar-se a descoberta, existem consequências reais para o fenómeno. Por exemplo, nos núcleos densos de estrelas de neutrões, onde as ondas sonoras se movem quase à velocidade da luz, um som “antigravitacional” deve ter algum efeito no comportamento de todo o objeto.

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