Um trio de cientistas da Universidade de Columbia encontrou novas evidências de que as ondas sonoras carregam massa. Em um artigo publicado na revista Physical Review Letters, Angelo Esposito, Rafael Krichevsky e Alberto Nicolis descreveram o uso de técnicas eficazes de teoria de campo para confirmar as descobertas da equipe no ano passado, quando tentaram medir a massa transportada por ondas sonoras.
O som carrega massa. Por que isso é importante?
Por muitos anos, os físicos estavam convencidos de que as ondas sonoras transportavam energia, mas não havia evidências de que também transportassem massa. Parecia não haver razão para acreditar que iriam gerar um campo gravitacional. Isso mudou no ano passado, quando Nicolis e seu colega físico Riccardo Penco descobriram evidências sugerindo que a sabedoria convencional pode estar errada. Eles usaram a teoria quântica de campos para mostrar que as ondas sonoras que viajam no hélio superfluido carregam uma pequena quantidade de massa com elas. Mais especificamente, eles descobriram que os fônons interagiam com o campo gravitacional de tal forma que eram forçados a carregar massa enquanto se moviam através do meio. No novo trabalho, os cientistas relataram que resultados semelhantes são verdadeiros para a maioria dos materiais.
Usando a teoria de campo eficaz, eles mostraram que uma onda sonora de um watt que viaja na água por um segundo transfere uma massa de aproximadamente 0,1 miligrama. Eles também observam que essa massa fazia parte da massa total do sistema, que se movia com a onda, conforme ela se movia de um lugar para outro.
É importante notar que os pesquisadores não mediram realmente a massa transportada pela onda sonora - eles usaram a matemática para provar que isso estava acontecendo. No caso de medições reais, eles sugeriram experimentos que poderiam ser feitos com ondas sonoras em um condensado de Bose-Einstein de átomos muito frios - tal configuração deveria mostrar massa suficiente para ser transferida para ser mensurável. Eles também observam que a melhor abordagem pode ser medir a massa transportada por ondas sonoras que viajam pela Terra como parte de um terremoto. Esse som pode carregar bilhões de quilos de massa, que serão visíveis em aparelhos que medem o campo gravitacional.
Ilya Khel
