Naukowcy określili górną granicę prędkości dźwięku

Naukowcy wyjaśnili, że fale to wibracje, które przenoszą energię z jednego miejsca do drugiego.

Fale dźwiękowe mogą się przez nie przemieszczaćróżnych mediów, takich jak powietrze czy woda, i poruszają się z różnymi prędkościami w zależności od tego, przez co przechodzą. Na przykład poruszają się one znacznie szybciej w ciałach stałych niż w cieczach lub gazach, zatem nadjeżdżający pociąg można usłyszeć znacznie szybciej, słuchając dźwięku przemieszczającego się po torach, a nie w powietrzu.

Szczególna teoria względności Einsteinaustala bezwzględne ograniczenie prędkości, przy którym fala może poruszać się z prędkością światła, i wynosi około 300 tys. km na sekundę. Jednak do tej pory nie było wiadomo, czy fala dźwiękowa ma górną granicę prędkości podczas przemieszczania się przez ciała stałe lub ciecz.

Badania opublikowane w SciencePostęp pokazuje, że przewidywanie górnej granicy prędkości dźwięku zależy od dwóch bezwymiarowych stałych fundamentalnych: stałej struktury drobnoziarnistej i stosunku masy protonu do elektronu.

Co wiadomo o rosyjskiej i amerykańskiej broni hipersonicznej

Wiadomo, że te dwie liczby odgrywają kluczową rolęw wielu procesach we Wszechświecie: przebieg takich reakcji, jak rozpad protonu i fuzja jądrowa w gwiazdach zależy od ich wartości, a równowaga między tymi dwoma wartościami wyznacza wąski korytarz „ekosfery”, w której mogą tworzyć się planety i powstają podtrzymujące życie struktury molekularne.

Autorzy zasugerowali, że prędkość dźwięku powinnazmniejszać się wraz ze wzrostem masy atomowej. Zgodnie z tą teoretyczną prognozą, którą naukowcy przetestowali na wielu różnych materiałach, najszybszy dźwięk będzie występował w wodorze atomowym w stanie stałym.

„Fale dźwiękowe w ciałach stałych są ważneznaczenie w wielu dziedzinach nauki - powiedział jeden z autorów badania Chris Picard, profesor materiałoznawstwa na University of Cambridge. „Na przykład sejsmolodzy wykorzystują fale dźwiękowe wywołane trzęsieniami ziemi, aby zrozumieć naturę i wewnętrzną strukturę Ziemi. Są również interesujące dla materiałoznawców, ponieważ określają elastyczne właściwości materiałów, ich zdolność do wytrzymywania obciążeń ”.

Czytaj także

W 3. dniu choroby większość pacjentów z COVID-19 traci zmysł węchu i często cierpi na katar

Zobacz najbliższe ujęcia powierzchni Słońca

Lodowiec Doomsday okazał się bardziej niebezpieczny, niż sądzili naukowcy. Mówimy najważniejsze