UPDATE – Theoretische Antigravitation: Schallwellen könnten Masse haben
Symbolbild: Schallwellen (Illu.).
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New York (USA) – Bereits im August 2018 berichtete „Grenzwissenschaft-Aktuell.de“ (GreWi) als erstes deutschsprachiges Nachrichtenportal über die Theorie dreier US-Physiker, wonach akustische Phononen negative Masse besitzen und auf diese Weise dann auch der Gravitation entgegen wirken könnten. Jetzt wurde der Artikel der Wissenschaftler auch in einem wissenschaftlichen Fachjournal publiziert, weswegen auch GreWi die Nachricht erneut aufgreift.
Bislang gehen die meisten physikalischen Theorien davon aus, dass Schall- und Klangwellen keine Masse besitzen oder mit sich führen. Vielmehr soll es sich eher um eine Bewegung von Molekülen und damit einhergehende Kollisionen handeln. Auf diese Weise kann Klang aber auch nicht von der Schwerkraft beeinflusst werden.
Wie Angelo Esposito, Rafael Krichevsky und Alberto Nicolis von der Columbia University vorab via ArXiv.org und nun in der aktuellen Ausgabe des Fachjournals „Physical review Letters“ (DOI: 10.1103/PhysRevLett.122.084501) erläutern, erklären eben diese bisherigen Theorien aber nicht vollständig sämtliche bislang gemachten Beobachtungen.
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In den vergangenen Jahren haben Physiker deshalb versucht, das Verhalten von Schallwellen anhand deren kleinstem Bestandteil, dem sogenannten Phonon, zu beschreiben, in dem Schallvibrationen komplizierte Wechselwirkungen mit Molekülen auslösen, durch die es dem Schall möglich ist, sich auszubreiten. Auf diese Weise ist es Physikern möglich, Prinzipien auch auf Schall anzuwenden, die bislang nur auf wirkliche Teilchen angewandt werden konnten. Bislang ging aber noch kein Physiker soweit wie Nicolis, Esposito und Krichervsky und behaupteten, dass es sich bei den auch als Schallquanten bezeichneten Phononen tatsächlich um Teilchen handelt, die dann auch Masse und somit auch negative Gravitation besitzen könnten.
Um ihre Theorie bildhaft zu beschreiben, verwenden die Wissenschaftler das Bild eines mit einer Flüssigkeit gefüllten Containers: In einer mit Wasser gefüllten Tasse sind die Wasserpartikel am Boden der Tasse dichter als an der Oberkannte. Der Grund hierfür ist, dass die Teilchen von der Schwerkraft nach unten gezogen werden. Allgemein ist zugleich bekannt, dass sich Klang schneller fortbewegt, wenn er dichteres Material durchdringt.
Das Physiker-Trio fragt nun, was mit den Phononen passiert, wenn diese auf die beschriebenen Unterschiede treffen. Als Antwort schlagen sie vor, dass ein Phonon, nach oben abgelenkt und auf diese Weise tatsächlich Eigenschaften negativer Gravitation aufweisen würde.
Doch die Forscher gehen noch einen Schritt weiter: Gleiches könnte eben nicht nur innerhalb von Flüssigkeiten passieren, sondern auch, wenn Klang sich durch die Luft um uns herum fortsetzt. Auf diese Weise würden die Phononen die Luft minimalst anheben.
Während die Physiker abschließend eingestehen, dass dieser Effekt zu gering wäre, als dass er mit bisheriger Technologie überhaupt gemessen werden könnte, erhoffen sie sich zugleich von der stets fortschreitenden Entwicklung, dass der Effekt vielleicht schon bald nachweisbar sein und ihre Theorie damit überprüfbar werden wird.
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