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SUONI E GRAVITA’: LE ONDE SONORE HANNO UNA PROPRIA MASSA

Il suono è un fenomeno fisico che da sempre è stato identificato come un movimento o meglio una vibrazione che qualsiasi corpo (una corda, un elastico, un pezzo di legno, una colonna d’aria, ecc.) produce. Nel dettaglio ogni suono è composto da onde create da vibrazioni ottenute in migliaia di modi diversi, che generano una variazione di pressione che si propaga all’interno di un mezzo materiale senza trasporto di materia.

Il fenomeno fisico presente alla base del suono è intrinseco alla sua propagazione e si origina da una sorgente definito corpo vibrante. L’onda una volta prodotta, si propaga in un mezzo elastico che ne permette il movimento. Tra i mezzi principali di propagazione abbiamo aria, acqua, legno, metalli, cemento, mattoni e vetro che possono permettere al suono di raggiungere il nostro orecchio ed essere percepito. L'energia sonora, quindi, è un'energia meccanica (o cinematica) che, partendo dalla sorgente, si irradia sotto forma di onde attraverso il mezzo di propagazione fino all'ascoltatore, senza trasporto di materia.

Tutto questo è quello che si è sempre pensato in merito alla natura fisica del suono ma, a seguito dello studio pubblicato in un articolo della "Physical Review Letters”, si può teorizzare che le onde sonore presentino una propria massa.

Nel dettaglio, dallo studio si attesta che la quantità di massa trasportata dai fononi sia minuscola – comparabile a quella di un atomo di idrogeno, circa 10^-24 grammi e potrebbe essere misurabile. Se ci si mettesse realmente a misurarla, si troverebbe qualcosa di profondamente controintuitivo: la massa dei fononi sarebbe negativa, nel senso che cadrebbe "verso l'alto". Nel tempo, la loro traiettoria si allontanerebbe gradualmente da una sorgente gravitazionale come la Terra.

Sicuramente a seguito di queste scoperte il passo fondamentale, per quanto difficile, è quello di distinguere la massa di fononi magari utilizzando un mezzo dove la velocità del suono sia molto lenta. Allo stesso tempo però, studiando da vicino le onde sonore estremamente intense, si potrebbe anche cercare di individuare i minuscoli effetti amplificati delle sostanze esotiche che attesterebbero che i fononi sono portatori di massa.

Ancora una volta la comunità scientifica rimane sorpresa; fino ad oggi si è sempre pensato che le onde sonore non trasportassero massa e oggi invece tutto cambia. Ancora una volta la fisica moderna si ritrova a smentire i risultati nella fisica classica, che è nota fin dai tempi di Newton, individuando così nuovi spunti di studio e ricerca.

 

Fonte:

Gravitational Mass Carried by Sound Waves Angelo Esposito, Rafael Krichevsky, and Alberto Nicolis Phys. Rev. Lett. 122, 084501 – Published 1 March 2019