За първи път е изчислена възможно най-голямата скорост на звука - 36 километра в секунда, около 100 пъти по-голяма от скоростта му във въздуха на повърхността на Земята.
Британски изследователи установиха, че такива скорости са възможни само при преминаване през металния водород в ядрото на гигантската планета Юпитер.
Звукът се движи по-бързо през твърдите тела отколкото във въздуха поради по-високата си плътност.
Специалната теория на относителността на Айнщайн определя абсолютната максимална скорост, с която може да се движи електромагнитна вълна - около 300 000 километра в секунда - скоростта на светлината.
Но досега не бе известно дали звуковите вълни също имат горна граница на скоростта.
„Звуковите вълни в твърдо вещество вече са изключително важни в много области“, обяснява авторът на статията и учен по материали Крис Пикард (Chris Pickard) от Университета в Кеймбридж.
„Например сеизмолозите използват звукови вълни, инициирани от земетресения дълбоко в земната недра, за да разберат същността на сеизмичните събития и свойствата на вътрешността на Земята“, добави той.
"Те представляват интерес и за учените по материалознание, тъй като звуковите вълни са свързани с важни еластични свойства, включително устойчивостта на удар."
Звуковите вълни са смущения, които преместват енергията от едно място на друго през различни среди - като въздух или вода.
Те се движат много по-бързо през твърди вещества, отколкото течности или газове. Ето защо например можете да чуете приближаващ се влак много по-рано, като слушате звуците, преминаващи по релсовия път.
Използвайки стандартни физически модели, заедно с най-съвременни изчисления, изследователите показаха, че звуковите вълни могат да се движат най-бързо в твърд атомен водород.
Това състояние на газа се открива само при много високи налягания - такива над 1 милион атмосфери - сравними с тези, открити в ядрото на газови гиганти като Юпитер.
Структура на Юпитер. Кредит: Wikimedia Commons
При такива условия водородът се превръща в метал с необичайни свойства - проводящ електричество точно като медта.
„Ние смятаме, че резултатите от това проучване могат да имат допълнителни научни приложения, като ни помогнат да намерим и разберем границите на различни свойства“, коментира авторът на статията и физик Костя Траченко (Kostya Trachenko) от Лондонския университет „Куин Мери“.
Тези свойства, добавя той, включват „вискозитет и топлопроводимост“ - и са „подходящи за високотемпературната свръхпроводимост, кварк-глуонната плазма и дори физиката на черните дупки“.
Справка: Speed of sound from fundamental physical constants, K. Trachenko, B. Monserrat, C. J. Pickard and V. V. Brazhkin, Science Advances 09 Oct 2020: Vol. 6, no. 41, eabc8662, DOI: 10.1126/sciadv.abc8662
Източник: Physicists Just Confirmed The Upper Limit For The Speed of Sound in The Universe, ScienceAlert
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари