Ses Dalgalarının Kütlelerinin Olduğuna Dair Yeni Kanıtlar Bulundu

Geleneksel yaklaşım olarak ses dalgalarının kütleleri olmadığı, yalnızca atomları hareket ettiren titreşimler olduğu kabul edilir. Fizik derslerinde de bu öğretilir.

Bu bilgi çok yakın zamanda değişebilir. Fizikçiler, ses dalgalarının çok küçük miktarda da olsa kütleleri olduğunu ortaya koymak için delil topluyorlar. Bu da kendi kütle-çekim alanlarını oluşturabilecekleri anlamına geliyor.

Columbia Üniversitesi'nden Alberto Nicolis, Pennsylvania Üniversitesi'nden bir arkadaşıyla yaptığı deneyde dalgaların, süper soğuk sıvı helyum içerisinde nasıl ilerleyip dağıldığını incelemek için bir çalışma yaptı.

Çalışmada sesin gerçekten de kütle oluşturduğu ortaya çıkarken, bu dalgaların yer çekimine ters şekilde garip salınımlar yaptıkları da ortaya çıktı.

Bu ilişki dünya üzerindeki cisimlerin ses dalgaları için çok önemli olmasa da uzayda kükreyen nötron yıldızlarının uzaydaki etkileşimleri açısından büyük önem arz ediyor. Sesin kütle çekimi, bu tarz çok büyük ve boşluktaki ses dalgaları açısından önemli.

Bu olgunun gözlemlenmesi için özel bir ortam ve belli koşullar gerekiyor. Bu nedenle de Nicolis şimdi farklı teknikler kullanarak normal sıvılarda da benzer sonuçlar elde edeceği deneyler yapmayı ve hatta kendi yerçekimi alanını oluşturmayı planlıyor.

Yeni araştırmanın sonuçları, fononların kütlesiz olduğuna karşı çıkıyor. Yer çekimine uygun olarak hareket etmeseler de kendi çekim alanları olduğu bariz şekilde görülüyor. Bu da kütleleri olduğu anlamına geliyor.

Buradaki esas sorun, kütlenin bir ortamdan geçerken nasıl hareket ettiğinden kaynaklanıyor. Işık parçacıklarına foton, ses dalgalarını oluşturan titreşime ise fonon deniyor.

Çarpışma anlarında (topa vurmak, yürürken çarpışmak gibi) kişilerin kütlesi artıyor. En azından Einstein'in yorumlamasına göre durum bu. Mükemmel şartlar altında dalgalar düz hareket etse de gerçekte böyle olmuyor.

Bu nedenle Nicolis ve üniversitede beraber çalıştığı Angelo Esposito ve Rafael Krichevsk, bu fononların hareketlerini ve etkili oldukları alanı inceledi.

Vardıları sonuca göre, karmaşık gündelik yaşamda da ses dalgaları kütle bulunduruyor. Bu kütle oldukça küçük.

Yapılan matematiksel çalışmalar henüz test edilmedi. Bu testlerden sonra depremler gibi olayların da 'kütleleri' hesaplanabilir olacak.

Araştırma, Physical Review Letters adlı dergide yayımlandı.