声音可能有“负质量”

据国外媒体报道，研究人员最近在预印纸网站arXiv上发表了一篇论文，称声音可能具有“负面质量”，并将逐渐向上移动直至消失，但这一过程极其缓慢。这将彻底改变科学家对声波的理解。传统理论认为声波是没有质量的“波纹”，不能沿着物质传播。

声波将首先对分子施加推力，但当它们最终达到平衡时，分子将以相同的振幅和相反的方向运动。这个简单而直接的模型可以解释大多数情况下声波的行为，但是这篇新论文指出事实并不仅仅如此。

声子是粒子状态的振动单位，它可以在微观尺度上描述声音的行为。哥伦比亚大学物理学研究生拉斐尔·克里切夫斯基(Rafael Krichevsky)指出，声子的负质量非常弱，这意味着声波略微向上移动。

这篇论文由克里切夫斯基、哥伦比亚大学物理学研究生安杰洛·埃斯波西托和哥伦比亚大学物理学副教授阿尔贝托·尼科利斯共同发表。克里切夫斯基解释说，声子不是普通人想到的那种粒子，例如分子、原子等。当声音在空气中传播时，会导致周围的分子振动，但这种振动不能简单地用分子本身的运动来解释。相反，就像光波可以用光子来描述一样，声子也可以描述声音和液体分子之间复杂的相互作用。这个模型不涉及实际的物理粒子，但是研究人员可以用它来描述声音的行为。结果研究人员发现声子的反质量很弱，所以在地球引力的影响下，它们不会下降而是上升。

"在重力场中，声子会以与重力相反的方向缓慢加速."克里切夫斯基指出。

要理解这一点，首先可以想象一种正常的液体沿着重力向下移动。液体颗粒压缩它们下面的颗粒，所以密度越低，密度越大。物理学家已经知道，介质的密度越高，声音传播的速度越快。因此，声波在声子上方的传播速度比在声子下方慢。这样，声子就相当于向上“移动”。

克里切夫斯基说，这种现象也存在于大规模的声波中，包括你平常的声音。只要传播距离足够远，你的声音就会越来越高，但幅度非常小，现有技术无法测量。

但是有一天，有了超高精度的计时工具，就有可能精确地测量出测深仪轨道的微小变化。一些专家指出，用重金属音乐做这样的实验会很有趣。

研究人员表示，这一发现将具有实际意义。在极其致密的中子星核心中，声波的传播速度可以接近光速。然而，如果声波具有反重力特性，它应该能够对整个中子星产生实际影响。

然而，就目前而言，这些推测仍处于理论阶段，需要仔细考虑。