Cercetările comune de la Universitatea Queen Mary din Londra, Universitatea Cambridge și Institutul de Fizică de Înaltă Presiune din Troitska au descoperit viteza maximă posibilă a sunetului.
Rezultatul este de aproximativ 36 km pe secundă - aproximativ de două ori viteza sunetului în diamant, cel mai dur material cunoscut din lume.
Undele, cum ar fi undele sonore sau undele luminoase, sunt perturbări care deplasează energia dintr-un loc în altul. Undele sonore pot călători prin diferite medii, cum ar fi aerul sau apa, și pot călători cu viteze diferite, în funcție de prin ce călătoresc. De exemplu, ei călătoresc mult mai repede prin solide decât prin lichide sau gaze, așa că poți auzi un tren care se apropie mult mai repede dacă asculți sunetul care circulă de-a lungul șinelor decât prin aer.
Teoria relativității speciale a lui Einstein stabilește o limită absolută a vitezei cu care poate călători o undă, care este egală cu viteza luminii și egală cu aproximativ 300 km pe secundă. Cu toate acestea, până acum nu se știa dacă undele sonore au o limită superioară de viteză atunci când călătoresc prin solide sau lichide.
Studiul a fost publicat în revista Science Advances, arată că predicția limitei superioare a vitezei sunetului depinde de două constante fundamentale adimensionale: structura fină constantă și raportul de masă al protonului la electron.
Oamenii de știință și-au testat predicția teoretică pe o gamă largă de materiale și au abordat o predicție specifică a teoriei lor, și anume că viteza sunetului ar trebui să scadă odată cu masa atomică. Această profeție sugerează că sunetul este cel mai rapid în hidrogenul atomic solid. Cu toate acestea, hidrogenul este un solid cu o presiune foarte mare, depășind 1 milion de atmosfere, o presiune comparabilă cu cea din nucleul giganților gazosi precum Jupiter. La aceste presiuni, hidrogenul devine un solid metalic ciudat care conduce electricitatea exact în același mod ca cuprul și se prevede că va fi un supraconductor la temperatura camerei. Deci, cercetătorii au efectuat calcule mecanice cuantice de ultimă generație pentru a testa această predicție și au descoperit că viteza sunetului în hidrogenul atomic solid este aproape de limita fundamentală teoretică.
Profesorul Chris Pickard, profesor de Știința Materialelor la Universitatea din Cambridge, a declarat: „Undele sonore din solide sunt foarte importante în multe domenii ale științei. De exemplu, seismologii folosesc undele sonore cauzate de cutremure adânci în interiorul Pământului pentru a înțelege natura efectelor seismice, a evenimentelor și a proprietăților compoziției Pământului. Ele sunt, de asemenea, de interes pentru oamenii de știință din materiale, deoarece undele sonore sunt asociate cu proprietăți elastice importante, inclusiv capacitatea de a rezista la sarcini.”
Citeste si:
- Câinii militari americani vor primi ochelari cu realitate augmentată
- Display-urile smartphone-urilor din viitor pot fi realizate din lemn transparent