Thêm một số bằng chứng cho thấy sóng âm sở hữu khối lượng vật chất
AudioPsycho
3 nămBình luận: 69
Thêm một số bằng chứng cho thấy sóng âm sở hữu khối lượng vật chất
Khi nghĩ đến sóng âm, ngay lập tức chúng ta sẽ tưởng tượng đến những rung động vô hình và di chuyển vô trọng lực trong không khí, hay nói dễ hiểu hơn là không hề có khối lượng vật chất. Suy nghĩ này có thể sẽ phải thay đổi khi mới đây các nhà vật lý đã cung cấp thêm một số bằng chứng cho thấy sóng âm có sở hữu khối lượng vật chất, dù chỉ là ở mức rất nhỏ. Điều này có nghĩa là chúng sẽ có trường trọng lực riêng, từ đó bổ sung thêm cho các học thuyết về không gian.

Tuy nhiên chúng ta hãy chậm lại 1 chút và cùng tìm hiểu lại những điều cơ bản. Ví dụ khi bạn đá 1 quả bóng thì bạn đã cung cấp năng lượng cho nó, điều này đồng nghĩa với việc bạn đã đóng góp 1 phần khối lượng vật chất để làm cho quả bóng tăng tốc. Ví dụ này cũng áp dụng tương tự cho các hạt phân tử (là quả bóng) và sóng âm (là cú đá).

tinhte-sound-wave-mass-2.jpg

Nhiều thập kỷ qua các nhà vật lý đã luôn tranh cãi nảy lửa về mối tương quan giữa động lượng và các hạt di chuyển có làm tăng khối lượng vật chất hay không. Hồi năm ngoái, nhà vật lý học Alberto Nicolis (Đại học Columbia, New York) đã cùng các đồng nghiệp của mình ở trường Đại học Pennsylvania (Philadelphia) để nghiên cứu về sự phân rã và tán xạ của các dạng sóng khác nhau trong môi trường Helium lỏng ở nhiệt độ cực thấp. Kết quả của nghiên cứu này cho thấy sóng âm có khả năng tạo ra khối lượng vật chất lớn hơn 0, đồng thời cũng có thể "trôi" trên các trường trọng lực mà không bị ảnh hưởng bởi trọng lực.

Điều này có thể sẽ không tạo ra quá nhiều khác biệt đối với các âm thanh "cỡ nhỏ", tuy vậy nếu đạt đến quy mô lớn như các vụ nổ thiên thạch trong vũ trụ thì mọi thứ sẽ trở nên rõ ràng hơn nhiều. Nghiên cứu tuy nhiên vẫn còn khá nhiều rào cản, quan trọng nhất trong số đó chính là các điều kiện tối ưu để có thể theo dõi 1 cách chính xác nhất. Nicolis hiện đang sử dụng những kỹ thuật chuyên dụng để đưa ra các bằng chứng cho thấy âm thanh có khối lượng vật chất khi truyền tải qua chất lỏng hay chất rắn, hay thậm chí có thể tạo ra các trường trọng lực nhỏ của riêng chúng.

Quảng cáo


Nghiên cứu này cũng đi ngược lại với quan niệm rằng phonon không có khối lượng vật chất. Chuyển động của chúng cũng không chỉ phản ứng với 1 trường trọng lực theo các cách khác biệt mà còn đóng vai trò là nguồn gốc của 1 trường trọng lực riêng. Phần nào điều này đúng với định nghĩa khối lượng vật chất của Newton, vậy thì tại sao người ta lại phân vân và hoài nghi về vấn đề này?

cover_tinhte-sound-wave-mass-1.jpg
Cốt lõi của vấn đề nằm ở chỗ sóng sẽ truyền tải qua 1 phương tiện như thế nào. Sóng ánh sáng được tính bằng đơn vị photon còn sóng rung được tính bằng đơn vị phonon. Hạt phonon là miêu tả của cơ học lượng tử về một dạng dao động, trong đó mọi vị trí của mạng tinh thể đều dao động với cùng tần số. Mọi dao động bất kỳ trong mạng tinh thể đều có thể coi như sự chồng chập của các dao động cơ bản này. Chế độ cơ bản được coi là các hiện tượng sóng trong cơ học cổ điển, nhưng thể hiện tính chất như hạt cơ bản trong cơ học lượng tử, theo lưỡng tính sóng hạt của vật chất. Chữ phonon có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp φωνή (phonē), nghĩa là âm thanh, vì các phonon ở bước sóng dài chính là sự lan truyền của âm thanh. Khái niệm phonon lần đầu tiên được đề xuất bởi nhà vật lý Nga Igor Tamm. Ở một số tài liệu tiếng Việt cũ, phonon được dịch là thanh tử.

Dễ hiểu hơn, nếu bạn đứng yên trong 1 buổi hòa nhạc thì khối lượng vật chất của cơ thể bạn sẽ được giữ nguyên. Tuy nhiên khi đến cao trào và người kế bên bắt đầu xô đẩy hay va vào bạn và làm bạn bị ngã thì khối lượng vật chất của cơ thể bạn sẽ thay đổi. Theo định luật của Einstein nói rằng năng lượng bằng với khối lượng vật chất nhân với bình phương tốc độ ánh sáng, phần năng lượng cơ thể bạn nhận được khi bị xô đẩy cũng chính là khối lượng vật chất, tương tự với khi chính bạn nhún nhảy và va chạm vào người xung quanh.

Trong ví dụ này, các va chạm cơ thể trong đám đông chính là phonon và có thể được xem như là 1 dạng phân tán tuyến tính, giúp cân bằng mức năng lượng dao động trong toàn bộ chu kỳ phonon không có khối lượng vật chất đồng thời cung cấp cho mỗi phonon giá trị khối lượng vật chất riêng, tương tự với trường hợp của các phonon ánh sáng.

Tuy vậy trên thực tế sẽ có 1 số khác biệt. Sóng ánh sáng truyền tải qua chân không và lượng phonon trong một vật chất hoàn hảo theo lý thuyết sẽ là tuyến tính, nhưng do chất lỏng và chất rắn đều tuân theo các định luật riêng của chúng cũng như có 1 số ảnh hưởng riêng nhất định, vì thế các tính toán hiện chưa thể cho ra kết quả chính xác ở những trạng thái cũng như điều kiện vật chất khác nhau của từng phương tiện.

Để giải quyết điều này, Nicolis và 2 đồng nghiệp là ông Miguel Esposito và Rafael Krichevsk (trường Đại học Columbia) đành phải sử dụng phương thức tính Trường hiệu quả xấp xỉ (effective-field theory) để có thể hiểu được phần nào cách thức phonon truyền qua mỗi phương tiện cũng như cách tính phản ứng của chúng đối với trường trọng lực. Chính nghiên cứu này đã cho thấy sóng âm cũng sở hữu khối lượng vật chất của riêng nó.

Cần phải hiểu rằng khối lượng vật chất của sóng âm vẫn rất nhỏ, đi kèm cùng việc các tính toán khoa học chuyên sâu cũng chưa được vận dụng. Ngoài ra cũng sẽ còn rất nhiều thứ phải được thêm thắt vào nhằm có thể đưa ra 1 luận điểm được giới khoa học gia chấp nhận. Các nhà nghiên cứu từng khẳng định rằng có thể dễ dàng cân được trọng lượng 1 trận động đất do sóng âm tạo ra bởi nó hầu như đạt đến giá trị hàng tỷ kilogram khối lượng vật chất.

Nguồn sciencealert

Quảng cáo

cover_song_am.jpg
69 bình luận
herophanx19
ĐẠI BÀNG
3 năm
Cảm nhận dễ nhất là nếu các bác ở gần cái loa mà công suất lớn thì tim có vẻ bị ép. E nghĩ vậy 😆 mong các bác chỉ giáo.
herophanx19
ĐẠI BÀNG
3 năm
@dangnhatanh1412 đúng rồi đó bác. Nó nhói kinh khủng, kiểu bị ép tim
herophanx19
ĐẠI BÀNG
3 năm
@nhokkubjm1994 nhưng mình nghĩ cũng là do âm thanh có khối lượng nào đó để truyền qua không khí ấy 😆
herophanx19
ĐẠI BÀNG
3 năm
@vanvuongteach ;))
Congcu
CAO CẤP
3 năm
@herophanx19 Sóng âm là chỉ dao động dọc (dồn nén theo chiều truyền âm), còn không khí là môi trường truyền sóng âm. Bác đừng nẫn nộn!

Người ta muốn chứng minh phần dao động có khối lượng, chứ môi trường thì đương nhiên rồi.
Mình cũng từng nghĩ là cái gì cũng có trọng lượng của nó. Ví dụ hồi xưa mua cái usb 64MB chép đầy nhạc, đem cân... và thắc mắc sao không thấy nó nhảy gram nào. 😆)
vanthai91
ĐẠI BÀNG
3 năm
@Congcu Cái bản cực tích điện đó được cách li bằng vật liệu cách điện. Electron được "bơm" vào từ nguồn điện mà. Với lại mình dùng chữ "thay đổi".
Congcu
CAO CẤP
3 năm
@vanthai91 Chặn được điện tử di chuyển, nhưng không có chặn được điện trường, nên môi trường xung quanh đóng vai trò là một điện cực dương của tụ điện đó (còn gọi là tụ ký sinh).
@Congcu Dây tải 500kV chắc nặng lắm 😁
Congcu
CAO CẤP
3 năm
@PhongVu6263 Điện tử nhẹ lắm, không đáng kể đâu bác. 10 nghìn điện tử mới nặng bằng 1 nguyên tử Hydro 😆)
fine
TÍCH CỰC
3 năm
Sẽ đến một ngày mà khoa học thực nghiệm sẽ đủ sức chứng minh nó.
khó hiểu thật đó
Anh em có khi nào nhìn sau lưng ai đó xong rồi họ tự dưng quay lại nhìn mình không? Đó là mình sử dụng sóng điện não đúng không anh em?
Congcu
CAO CẤP
3 năm
@Nam Air Giác quan thứ 6 bác ạ, đặc biệt về đêm, khi 5 giác quan còn lại nghỉ ngơi, nó càng thể hiện rõ.
@Congcu Chuẩn luôn, đang ngủ trong phòng mà nghe tiếng mở cửa là bật dậy ngay 😁
Congcu
CAO CẤP
3 năm
@kekk Tưởng chồng chủ nhà về hả bác?
Effective người ta hay gọi là hiệu dụng chứ ai dịch hiệu quả 😆
bustalyme
TÍCH CỰC
3 năm
@hoanglinh221191 Effectlively làm trạng từ cũng có thể hiểu là hiệu quả mà bác 😃
@bustalyme Từ vựng chuyên ngành mà 😃)
bustalyme
TÍCH CỰC
3 năm
@hoanglinh221191 A sorrry mình không biết vụ chuyên ngành. Cảm ơn bạn đã chia sẻ kiến thức 😃
Congcu
CAO CẤP
3 năm
@bustalyme Mình xác nhận dịch là “hiệu dụng” là chính xác. Từ chuyên ngành Vật lý.
bustalyme
TÍCH CỰC
3 năm
@Congcu cảm ơn bạn đã chia sẻ kiến thức
power1
TÍCH CỰC
3 năm
Hồi đọc cuốn tiểu thuyết của Dan Brown còn ảo diệu hơn, đem người hấp hối lên một cái cân đặc biệt có thể cân đến một phần triệu gram, lúc người đó ra đi cái cân nhích nhẹ - cho thấy linh hồn bay khỏi cơ thể cũng sở hữu khối lượng vật chất ! (Hình như cuốn Angels and Demons mà đọc lâu ko nhớ 😃 )
cao1004
TÍCH CỰC
3 năm
@power1 biết đâu là hơi thở cuối thở ra bớt không khí hả bác =))
@power1 Sáng đến chiều trọng lượng của bạn có thể thay đổi đến cả kg, không biết là do chết đi sống lại mấy lần 😃
corazones
ĐẠI BÀNG
3 năm
@power1 quyển đấy là biểu tượng thất truyền mà bác :/
corazones
ĐẠI BÀNG
3 năm
@cao1004 không phải nó cho người vào cân ở 1 cái hòm chân không, không cái gì thoát ra hay đi vào được
traisaigon
TÍCH CỰC
3 năm
@power1 Mình có 1 trải nghiệm rất hay là đi vấp té đập đầu vào cạnh giường ngất 1 lúc thấy lạnh lạnh và trôi đi quay qua quay lại nhìn thấy mình đang nằm kế bên vũng máu . đợt đó hên là vết thương khá nhẹ nên cứu kịp nhưng khá ghê cái khoản khắc nhìn thấy bản thân nằm trên sàn
Như vậy là có thể lí giải một phần sự lưỡng tính sóng hạt của ánh sâng
xyzmen
CAO CẤP
3 năm
Hồi học phổ thông có hỏi thầy dạy Lý là sao lúc leo lên cân nếu mình nghiêng người qua lại thì lúc cân nặng nhẹ khác nhau, mặc dù người vẫn trong khuôn cân và chân vẫn không nhấc lên. Lúc đó thầy không giải thích được, mấy đứa nháy nhau chắc thầy....học chưa tới! Giờ mới biết là khoa học hiện đại cũng chưa tới! Có lỗi với thầy quá.
bkb_ct
TÍCH CỰC
3 năm
@xyzmen E nghĩ là do trọng tâm thay đổi thôi mà bác, giống như lúc bác đang ngồi mà đứng lên, lực tạo ra bằng tổng trọng lượng cơ thể cộng với lực chân tạo ra để nâng cơ thể lên, nó, lực đó tạo ra 1 lực ngược chiều tác dụng lên cân
@bkb_ct chính xác là do trọng tâm và áp lực tại điểm, bạn thử đứng trên cân, đứng thẳng nhưng thả lỏng cơ, số đo sẽ khác, rồi bạn xuống tấn, gồng người lên đứng đó, số cân sẽ dao động dù không nhiều lắm.
Còn khi bạn nghiêng người thay đổi tâm điểm, tâm điểm tiếp xúc trên cân thay đổi, kéo theo số cân thay đổi.
còn riêng về sóng âm, đã được ứng dụng làm vũ khí rồi, mà mình biết cũng khá lâu với cái câu nói có lực sát thương cực mạnh "em yêu anh", bảo đảm trâu bò cũng hạ gục được để bắt con trai về nhà lau nhà rửa chén =)
Congcu
CAO CẤP
3 năm
@xyzmen Thầy ko tới thật, chẳng có gì phức tạp trong tình huống này. Khi nghiêng, áp lực thực lên lò xo bị giảm dẫn đến nó giảm biến dạng và cân chỉ nhẹ hơn.

Phần làm giảm trọng lượng là ma sát và phản lực của phần cấu trúc rãnh trượt của cân.

Nếu bạn đặt cân ngang ra, đu lên, nó chỉ bạn nặng “0 kg” luôn.
tranvanIuan
ĐẠI BÀNG
3 năm
Tính bằng đơn vị gì 😁
Đời thường: thấy tiếng Rên là sóng âm có trọng lượng nhất 😁
mới đầu đọc liên tưởng ngay tới sóng âm, của người chết
Xem thử cái này đi các bạn
Cái này mới à nha
Bạn mod này chuyên về audio thì đừng nên dịch bài về khoa học. Sóng âm có thể “mang” chứ không “sở hữu” vật chất.
Khoa học là cần sự chính xác
@dac một từ của bác thôi mà em đọc cái bài còn đang lờ mờ này bỗng như sáng tỏ :3
MeKa
ĐẠI BÀNG
3 năm
@dac Chính xác, thay đổi đúng 1 từ này bài viết rõ nghĩa hơn rất nhiều
xversion1
TÍCH CỰC
3 năm
Tháo nào những bà hay ngồi lê đôi mách thường hay béo.
Sư tử hóng gần gần có thật...
Nếu có cảm nhận tinh tế thì chắc chắn bạn sẽ thấy sóng âm có sự khác nhau về khoảng cách và vị trí phát ra! ;)

Đơn giản là bạn thử đứng gần cái loa dí tai vào và bạn sẽ thấy nhạc phát ra đánh rung màng nhĩ của bạn! 😁

Còn đứng xa ra thì thấy màng nhĩ rung ít đi! :D

Còn nếu không rung thì chắc chắn là do Tai bạn có vấn đề!? :D
troll face tau.gif
ngocquyet75
ĐẠI BÀNG
3 năm
Theo mình nghĩ sóng âm đã số hóa thì có thể nói là kg còn khái niệm về trọng lượng đúng nghĩa nữa








  • Chịu trách nhiệm nội dung: Trần Mạnh Hiệp
  • © 2021 Công ty Cổ phần MXH Tinh Tế
  • Địa chỉ: 209 Đường Nam Kỳ Khởi Nghĩa, Phường 7, Quận 3, TP.HCM
  • Số điện thoại: 02862713156
  • MST: 0313255119
  • Giấy phép thiết lập MXH số 11/GP-BTTTT, Ký ngày: 08/01/2019