Un trío de investigadores de la Columbia University ha encontrado más evidencia que muestra que las ondas de sonido transportan masa.

En una reciente investigación los científicos Angelo Esposito, Rafael Krichevsky y Alberto Nicolis describen el uso de técnicas de teoría de campo efectivas para confirmar los resultados encontrados por un equipo que intentó medir la masa transportada por ondas sonoras.

No solo transportan energía, también tienen masa

Durante muchos años, los físicos se han sentido confiados de que las ondas de sonido transportan energía, pero no hubo evidencia que sugiera que también transporten masa. No parecía haber ninguna razón para creer que generarían un campo gravitatorio. Pero eso cambió el año pasado cuando Nicolis y otro físico llamado Riccardo Penco encontraron evidencia que sugería que el pensamiento convencional estaba equivocado.

Los físicos utilizaron la teoría cuántica de campos para mostrar que las ondas de sonido se movían a través del helio superfluido y que llevaba una pequeña cantidad de masa con ellos. Más específicamente, encontraron que los fonones interactuaban con un campo gravitatorio de una manera que los obligaba a llevar la masa a medida que avanzaban a través del material.

En este nuevo esfuerzo, los investigadores reportaron evidencia que sugiere que los mismos resultados son ciertos para la mayoría de los materiales.

Usando una teoría de campo efectiva, demostraron que una onda de sonido de un solo vatio que se movía durante un segundo en el agua llevaría consigo una masa de aproximadamente 0.1 miligramos. Además, señalan que se encontró que la masa era una fracción de la masa total de un sistema que se movía con la onda, ya que se desplazaba de un sitio a otro.

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Demostrado matemáticamente

Es importante destacar que los investigadores en realidad no midieron la masa transportada por una onda de sonido, sino que utilizaron las matemáticas para demostrar que sucedió.

Para mediciones en el mundo real, sugieren que se podrían realizar experimentos con ondas de sonido a medida que se mueven a través de un condensado de Bose-Einstein hecho de átomos muy fríos; tal configuración debería mostrar que se lleva suficiente masa para permitir la medición.

Los físicos también notaron que un mejor enfoque podría ser medir la masa transportada por ondas de sonido que se mueven a través de la Tierra como parte de un terremoto. Ese sonido podría transportar miles de millones de kilogramos de masa, lo que podría ser visible en dispositivos que miden campos gravitacionales.

El estudio científico ha sido publicado en Physical Review Letters.