Zajedničko istraživanje Sveučilišta Queen Mary u Londonu, Sveučilišta Cambridge i Instituta za fiziku visokog tlaka u Troitskoj otkrilo je najveću moguću brzinu zvuka.
Rezultat je oko 36 km u sekundi - otprilike dvostruko više od brzine zvuka u dijamantu, najtvrđem poznatom materijalu na svijetu.
Valovi, kao što su zvučni valovi ili svjetlosni valovi, poremećaji su koji pomiču energiju s jednog mjesta na drugo. Zvučni valovi mogu putovati kroz različite medije, poput zraka ili vode, i putuju različitim brzinama ovisno o tome kroz što prolaze. Na primjer, putuju mnogo brže kroz krute tvari nego kroz tekućine ili plinove, tako da možete čuti vlak koji se približava mnogo brže ako slušate zvuk koji putuje duž tračnica nego kroz zrak.
Einsteinova specijalna teorija relativnosti postavlja apsolutnu granicu brzine kojom val može putovati, a koja je jednaka brzini svjetlosti i jednaka približno 300 000 km u sekundi. Međutim, do sada nije bilo poznato imaju li zvučni valovi gornju granicu brzine kada putuju kroz krutine ili tekućine.
Studija je objavljena u časopisu Science Advances, pokazuje da predviđanje gornje granice brzine zvuka ovisi o dvjema bezdimenzionalnim temeljnim konstantama: konstantnoj finoj strukturi i omjeru mase protona i elektrona.
Znanstvenici su testirali svoje teoretsko predviđanje na širokom rasponu materijala i obratili su se jednom specifičnom predviđanju svoje teorije, a to je da bi se brzina zvuka trebala smanjivati s atomskom masom. Ovo proročanstvo implicira da je zvuk najbrži u čvrstom atomskom vodiku. Međutim, vodik je kruta tvar s vrlo visokim tlakom, koji prelazi 1 milijun atmosfera, tlakom usporedivim s tlakom u jezgri plinovitih divova poput Jupitera. Pri tim pritiscima, vodik postaje čudna metalna krutina koja provodi elektricitet na potpuno isti način kao i bakar i predviđa se da će biti supravodič na sobnoj temperaturi. Stoga su istraživači izveli najsuvremenije kvantno-mehaničke izračune kako bi testirali ovo predviđanje i otkrili da je brzina zvuka u čvrstom atomskom vodiku blizu teorijske temeljne granice.
Profesor Chris Pickard, profesor znanosti o materijalima na Sveučilištu Cambridge, rekao je: “Zvučni valovi u čvrstim tijelima vrlo su važni u mnogim područjima znanosti. Na primjer, seizmolozi koriste zvučne valove uzrokovane potresima duboko u Zemlji kako bi razumjeli prirodu seizmičkih učinaka, događaja i svojstava sastava Zemlje. Također su od interesa za znanstvenike o materijalima jer su zvučni valovi povezani s važnim elastičnim svojstvima, uključujući sposobnost podnošenja opterećenja."
Pročitajte također:
- Američki vojni psi dobit će naočale s proširenom stvarnošću
- Zasloni pametnih telefona budućnosti mogli bi biti napravljeni od prozirnog drveta