Lyd har negativ masse, og rundt deg driver den opp, opp og bort - om enn veldig sakte.
Det er konklusjonen fra et papir som ble sendt inn 23. juli til preprint-tidsskriftet arXiv, og det sprenger den konvensjonelle forståelsen som forskere lenge har hatt av lydbølger: som masseløse krusninger som glir gjennom materien, gir molekyler en skyve men til slutt balanserer enhver fremover eller oppover bevegelse med en lik og motsatt nedadgående bevegelse. Det er en grei modell som vil forklare atferden til lyd under de fleste omstendigheter, men det er ikke helt sant, argumenterer den nye artikkelen.
Et fonon - en partikkel-lignende vibrasjonsenhet som kan beskrive lyd i veldig små skalaer - har en veldig svak negativ masse, og det betyr at lydbølger reiser oppover aldri så lett, sa Rafael Krichevsky, en doktorgradsstudent i fysikk ved Columbia University.
Fononer er ikke partikler av den typen folk flest forestiller seg, som atomer eller molekyler, sa Krichevsky, som publiserte artikkelen sammen med Angelo Esposito, en doktorgradsstudent i fysikk ved Columbia University, og Alberto Nicolis, en førsteamanuensis i fysikk ved Columbia.
Når lyd beveger seg gjennom luft, vibrerer den molekylene rundt seg, men den vibrasjonen kan ikke lett beskrives av molekylenes bevegelse, fortalte Krichevsky til Live Science i en e-post.
I stedet, akkurat som lysbølger kan beskrives som fotoner, eller partikler av lys, er fononer en måte å beskrive lydbølger som kommer ut av de kompliserte interaksjonene mellom væskemolekylene, sa Krichevsky. Ingen fysiske partikler dukker opp, men forskere kan bruke matematikken til partikler for å beskrive den.
Og det viser seg, viste forskerne, disse fremvoksende fononene har en liten masse - noe som betyr at når tyngdekraften trekker på dem, beveger de seg i motsatt retning.
"I et gravitasjonsfelt akselererer fononer sakte i motsatt retning som du kan forvente, si, en murstein vil falle," sa Krichevsky.
For å forstå hvordan dette kan fungere, kan du tenke deg en normal væske der tyngdekraften virker nedover. Væskepartikler vil komprimere partiklene under den, slik at de er litt tettere nede. Fysikere vet allerede at lyd vanligvis beveger seg raskere gjennom tettere medier enn gjennom mindre tette medier - så lydhastigheten over et fonon vil være langsommere enn lydhastigheten gjennom de litt tettere partiklene under den. Det fører til at fononet "avbøyer" oppover, sa Krichevsky.
Denne prosessen skjer også i storskala lydbølger, sa Krichevsky. Det inkluderer hver lyd som kommer ut av munnen din - om enn bare veldig lite. Over en lang nok avstand ville lyden av deg som sa "hei" bøye seg opp mot himmelen.
Effekten er for liten til å måle med eksisterende teknologi, skrev forskerne i den nye artikkelen, som ikke er fagfellevurdert.
Men det er ikke umulig at under veien kan det gjøres en veldig presis måling ved hjelp av superpresise klokker som kunne oppdage den svake krumningen på en fonons bane. (The New Scientist antydet at tungmetallmusikk ville være en morsom kandidat for et slikt eksperiment i deres opprinnelige rapport om emnet.)
Og det er reelle konsekvenser for denne oppdagelsen, skrev forskeren. I de tette kjernene til nøytronstjerner, der lydbølger beveger seg med nesten lysets hastighet, bør en antigravitasjonslydbølge ha reelle effekter på hele stjernens oppførsel.
For nå er imidlertid dette helt teoretisk - noe å tenke på når lyd faller oppover rundt oss.
