Рассчитан физический предел скорости распространения звука

Общеизвестно, что скорость звука в воздухе составляет чуть более 330 метров в секунду или 1191,6 километра в час. При этом с повышением температуры эта величина увеличивается. Недавно исследователи обнаружили максимальный предел скорости звука, превысивший привычные показатели в сотню раз.

Говоря о скорости звука, обычно имеют в виду его распространение в воздухе. Тем не менее в других материалах она может как уменьшаться, так и увеличиваться. К примеру, ранее считалось, что максимальная скорость звука достигается в алмазе — 12 км/с. Ещё более впечатляющей оказалась скорость распространения звука в твёрдом атомарном водороде, что подтвердила группа учёных из Кембриджского университета и Лондонского университета королевы Марии.

Самолёт преодолевает звуковой барьер

По словам исследователей, они обнаружили абсолютный предел распространения звуковых волн, составляющий 36 км/с — в 100 раз быстрее, чем в воздухе. Исследователи поясняют, что так называемый твёрдый атомарный водород возникает при огромном давлении в ядре газовых планет-гигантов вроде Юпитера. В этих условиях водород сжимается в металлическое твёрдое тело, способное проводить электричество и звук. 

Доказать это удалось путём изучения фундаментальных констант: отношения масс протона к электрону. Согласно выдвинутой теории, скорость звука должна уменьшаться с массой атома. Следовательно, звук должен распространяться быстрее всего в твёрдом атомарном водороде. Для доказательства использовались квантово-механические расчёты, подтвердившие, что скорость 36 км/с близка к теоретическому фундаментальному пределу.

Сами физики полагают, что эта информация никак не повлияет на повседневную жизнь, однако позволит понять пределы различных свойств, таких как вязкость и теплопроводность в высокотемпературной сверхпроводимости, а также кварк-глюонную плазму и даже физику чёрных дыр.

Источник: 4pda.ru

Добавить комментарий

You may also like