閃電配音

哥倫比亞大學(xué)的物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)提交一篇新論文，沖擊了我們頭腦中的固有觀念。他們說(shuō)實(shí)際上可能存在具有負(fù)質(zhì)量的粒子——它們?cè)谥亓ψ饔孟孪蛏隙皇窍蛳逻\(yùn)動(dòng)——就在我們的身邊。

我們所知道的宏觀世界受牛頓運(yùn)動(dòng)和引力定律所支配。

但是，哥倫比亞大學(xué)的物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)提交一篇新論文，沖擊了我們頭腦中的固有觀念。他們說(shuō)實(shí)際上可能存在具有負(fù)質(zhì)量的粒子——它們?cè)谥亓ψ饔孟孪蛏隙皇窍蛳逻\(yùn)動(dòng)——就在我們的身邊。

根據(jù)論文，他們指的并非是某種神奇的亞原子結(jié)構(gòu)，而是我們每天聽到并制造的聲音“粒子”——聲子——它們反抗重力。

聽糊涂了么？畢竟，聲音甚至不算是真實(shí)的物理實(shí)體，那么引力又如何對(duì)它產(chǎn)生影響呢？

這一矛盾恰是新理論的核心思想——研究人員說(shuō)，如果聲波確實(shí)具有質(zhì)量，那會(huì)發(fā)生什么？只能是負(fù)質(zhì)量。負(fù)質(zhì)量的粒子產(chǎn)生微小的負(fù)引力場(chǎng)，在重力場(chǎng)中被推向遠(yuǎn)方。

聽起來(lái)很瘋狂，但要牢記以下三點(diǎn)：

首先，也是最重要的是，本文純粹是理論上的推導(dǎo)——這意味著研究人員只是提出了一個(gè)假設(shè)，并套用我們之前用來(lái)刻畫世界的語(yǔ)言語(yǔ)法，表明理論上，確實(shí)存在著可能性。

這并不是說(shuō)他們已經(jīng)找到了聲波帶有負(fù)質(zhì)量的證據(jù)，他們只是表明，如果這樣的話，它和現(xiàn)有物理學(xué)中的內(nèi)容不相沖突。

第二點(diǎn)是，該論文還沒有接受同行評(píng)審，目前只在預(yù)印本網(wǎng)站arXiv上發(fā)表。所以需要其他學(xué)者來(lái)檢查其中的內(nèi)容是否存在錯(cuò)漏

現(xiàn)在記住前兩個(gè)，你需要知道的第三件事是這個(gè)想法實(shí)際上并不那么瘋狂。

不完全是。

我們知道存在負(fù)質(zhì)量的粒子——并且它們確實(shí)會(huì)被引力場(chǎng)排斥。

就在去年，研究人員首次在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)造了負(fù)質(zhì)量流體，當(dāng)對(duì)它施加推動(dòng)力時(shí)，它向后加速而不是向前加速。

好的，所以負(fù)質(zhì)量粒子本身可能是真實(shí)的。但聲波實(shí)際上不是粒子，不是嗎？

聲波穿過(guò)物質(zhì)并引起周圍分子的振動(dòng)，導(dǎo)致這些振動(dòng)依次傳遞并擊中我們的耳膜——我們聽到聲音的過(guò)程。

但是，盡管它們不是傳統(tǒng)意義上的固態(tài)微粒，但在數(shù)學(xué)上確實(shí)可被描述為粒子，稱為聲子。

不過(guò)，以前人們一直認(rèn)為這些聲子不會(huì)受到重力影響——或者對(duì)重力場(chǎng)產(chǎn)生影響——因?yàn)樗鼈儾粩y帶質(zhì)量。

但該團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Alberto Nicolis5月發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上的早期研究提供了一些實(shí)驗(yàn)證據(jù)，證明情況并非如此——至少在極端情況下不是。

實(shí)驗(yàn)需要在絕對(duì)零度下超流體中進(jìn)行，那是一種奇怪的流體，在接近絕對(duì)零度的溫度下完全沒有阻力地流動(dòng)。

Nicolis和他的團(tuán)隊(duì)報(bào)告說(shuō)，聲子的軌跡似乎向上彎曲，與重力的作用方向相反。

實(shí)際效果過(guò)于微弱，無(wú)法用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，并且還存在與重力無(wú)關(guān)的其他可能解釋。

但Nicolis的最新論文建立在聲子產(chǎn)生某種類型的負(fù)引力場(chǎng)的觀點(diǎn)之上。

他們提出：“聲子的(微小的)有效引力質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生一個(gè)(微小的)引力場(chǎng)。這個(gè)引力場(chǎng)與聲子一起傳播?！?/span>

“因此，在物理意義上，聲子帶有(負(fù))質(zhì)量?！?/span>

我們不打算展開細(xì)說(shuō)，因?yàn)樗鼈兎浅８呱罨逎?你可以在論文中閱讀所有關(guān)于它們的內(nèi)容)。

簡(jiǎn)而言之，該團(tuán)隊(duì)在數(shù)學(xué)上證明了經(jīng)典的聲波可以承載質(zhì)量——不僅僅是在超流體或量子世界，而是在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中。

“我們發(fā)現(xiàn)，與普遍看法相反，聲波帶有引力質(zhì)量，在標(biāo)準(zhǔn)的牛頓力學(xué)的意義上：它們受到重力的影響，也會(huì)引發(fā)重力。”該團(tuán)隊(duì)總結(jié)道。

他們還概述了如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證他們的思想。

這一點(diǎn)很重要，不僅因?yàn)樗鼤?huì)革新我們對(duì)經(jīng)典物理世界的基本理解，也因?yàn)檫@種效應(yīng)可能會(huì)影響宇宙中其他物體的行為——比如說(shuō)，中子星具有令人難以置信的高密度星核，聲波在其中以接近光速傳播。

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