Naukowcy związani z kilkoma różnymi placówkami badawczymi postanowili przekonać się, jaka jest maksymalna prędkość, z którą może przemieszczać się dźwięk.
Fale, np. dźwiękowe, są zakłóceniami, które przenoszą energię z jednego miejsca w drugie. Fale dźwiękowe mogą przemieszczać się przez substancje, takie jak powietrze czy woda, i poruszać się w nich z różną prędkością. Ich prędkość może być wyższa w ciałach stałych, lecz niższa w przypadku cieczy lub gazów.
Górna granica prędkości dźwięku prawdopodobnie dotyczy wodoru
Szczególna teoria względności Einsteina określa ograniczenie prędkości, przy której fala może poruszać się z prędkością światła – wynosi ona około 300 000 km na sekundę. Jednak do tej pory nie było wiadomo, czy fale dźwiękowe mają również górne ograniczenie podczas podróży przez ciała stałe lub ciecze.
Czytaj też: Einstein nie był nieomylny. Ale w tym przypadku z pewnością miał rację
Czytaj też: Co o teorii Einsteina mówią nam obserwacje gwiazdy krążącej wokół czarnej dziury?
Ustalenia w tej sprawie ukazały się na łamach Science Advances, a z lektury opublikowanego tam artykułu możemy wywnioskować, że przewidywanie górnej granicy prędkości dźwięku zależy od dwóch bezwymiarowych stałych: stałej struktury subtelnej i stosunku masy protonu do masy elektronu.
Czytaj też: Oto pasażerski samolot, który przebije barierę dźwięku
Czytaj też: Naukowcy nie muszą już korzystać z rąk? Wystarczą im fale dźwiękowe
Jedna z teorii zakłada, że dźwięk jest najszybszy w stałym atomie wodoru. Problem w tym, że wodór jest ciałem stałym tylko przy bardzo wysokim ciśnieniu powyżej 1 miliona atmosfer, porównywalnym z ciśnieniem w rdzeniach gazowych gigantów. W takich warunkach wodór staje się metalicznym ciałem stałym przewodzącym prąd podobnie jak miedź. Naukowcy uznali, że prędkość dźwięku w takim wodorze jest bliska teoretycznej górnej granicy. Dalsze obliczenia wykazały, iż maksymalna prędkość dźwięku wynosi ok. 36 km na sekundę.
Chcesz być na bieżąco z WhatNext? Śledź nas w Google News
