物理學家稱！我們周圍可能有一個奇怪的「負引力」源

我們所知道的宏觀世界是由牛頓的運動定律和重力定律所支配的——上升的規律，必須下降。

但哥倫比亞大學的一組物理學家提出了一篇理論論文，顛覆了這一觀點。他們說，實際上可能存在質量為負的粒子——在重力作用下，它們向上而不是向下運動——它們就在我們周圍。

根據他們的論文，並不是任何奇怪的亞原子粒子具有這些特性，而是我們每天聽到和產生的聲音粒子——聲子——反抗重力。

到目前為止，很奇怪，對吧?畢竟，聲音甚至不是一個物理物體，那麼重力如何對它產生影響呢?

這一悖論是新假說的核心——研究人員說，如果聲波確實攜帶了質量呢?負質量。負質量產生了它自己的小的負引力場把它們向上推而不是向下。

這聽起來很瘋狂，但這裡有三件事要記住。

首先，也是最重要的一點，這篇論文純粹是理論上的——這意味著研究人員僅僅提出了一個假設，並根據我們對世界辭彙的認識進行了一些詳細的計算，並表明，在理論上，這可能是真的。

這並不是說他們已經發現了任何物理證據，聲波攜帶負質量，他們只是簡單地表明，如果是這樣的話，它不會破壞物理上的任何東西。

第二個限定條件是，論文只是在同行評審之前在預印本網站arXiv上發表。所以我們需要看到這些數字的獨立驗證，否則我們就會忘乎所以。

記住前兩件事，你需要知道的第三件事是這個想法其實並不瘋狂。

不，真的。請原諒我們，因為在這個假設中有一些邏輯先例。

首先，我們知道負質量粒子是存在的——它們確實會朝著與你預期相反的方向運動。

就在去年，研究人員首次在實驗室中創造了負質量流體，當推動時，它是向後而不是向前加速。

負質量粒子可能是實數。但是聲波實際上不是粒子，對吧?

聲波在物質中傳播，在物質周圍的分子中引起振動，從而使振動傳遞下去，衝擊我們的耳膜，這樣我們就能聽到。

但儘管它們不是傳統意義上的粒子，聲波在數學上可以描述為粒子，稱為聲子。

儘管如此，以前人們認為這些聲子不會受到重力的影響——或者對重力有影響——因為它們不攜帶質量。

但該研究小組負責人阿爾貝托?尼科利斯(Alberto Nicolis)在5月份發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上的早期研究提供了一些實驗證據，證明情況可能並非如此——至少在極端條件下不會如此。

這項實驗是在零溫度的超流體中進行的，超流體是一種奇怪的流體，在接近絕對零度的溫度下完全沒有阻力地流動。

在這種情況下，尼科利斯和他的團隊報告說，他們看到聲子的軌跡向上彎曲，似乎與重力的影響相反。

「在引力場中，聲子會向相反的方向緩慢加速，就像磚頭會掉下來一樣，」研究小組成員之一拉斐爾·克里切夫斯基(Rafael Krichevsky)說。

這種影響太小，無法用現有技術來衡量，而且對於這一軌跡還有其他與重力無關的潛在解釋。

但是Nicolis的最新論文建立在聲子產生某種負引力場的觀點上。

他們提出「聲子的(微小的)有效引力質量產生(微小的)引力場」。這個引力場的源和聲子一起傳播，」研究小組在arXiv上寫道。

「因此，在非常物理的意義上，聲子攜帶(負)質量。」

現在，我們不打算進行所有的計算，因為它們非常激烈(你可以在論文中讀到所有關於它們的內容)。

簡而言之，研究小組能夠從數學上證明經典聲波可以攜帶質量——不僅在超流體或量子世界，而且在現實世界中也是如此。

「我們證明了，與人們普遍認為的相反，聲波攜帶著重力質量，在牛頓的標準意義上:它們受到重力的影響，但它們也是重力的來源，」研究小組總結道。

他們還概述了我們可以通過實驗來驗證這個想法的方法。

這很重要，不僅因為它可以改變我們對聲波的基本理解我們周圍的世界一直存在的聲波。

但也因為這種效應可能會影響宇宙中其他物體的行為——比如中子星，它的核心密度極高，聲波的傳播速度接近光速。

需要進行更多的研究，但這絕對是一個有趣的假設。

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