Root Nation消息资讯资讯科学家测出声速上限

科学家测出声速上限

-

伦敦玛丽女王大学、剑桥大学和特罗伊茨卡高压物理研究所的联合研究发现了最大可能的声速。

结果约为每秒 36 公里 - 大约是世界上已知最坚硬的材料钻石音速的两倍。

波,如声波或光波,是将能量从一个地方移动到另一个地方的干扰。 声波可以通过不同的介质传播,例如空气或水,并且根据它们传播的对象以不同的速度传播。 例如,它们在固体中的传播速度比在液体或气体中的传播速度快得多,因此,如果您聆听沿着铁轨传播的声音,就会比在空气中更快地听到火车驶近的声音。

爱因斯坦的狭义相对论对波的传播速度设定了绝对限制,该速度等于光速,大约等于每秒 300 公里。 然而,直到现在还不知道声波在固体或液体中传播时是否有速度上限。

该研究发表在《Science Advan》杂志上ces,表明声速上限的预测取决于两个无量纲基本常数:恒定的精细结构和质子与电子的质量比。

音速

科学家们在广泛的材料上测试了他们的理论预测,并解决了他们理论的一个具体预测,即声速应随着原子质量的增加而降低。 这个预言暗示声音在固体原子氢中最快。 然而,氢是一种压力非常高的固体,超过1万个大气压,相当于木星等气态巨行星核心的压力。 在这些压力下,氢变成一种奇怪的金属固体,其导电方式与铜完全相同,预计在室温下是超导体。 因此,研究人员进行了最先进的量子力学计算来检验这一预测,并发现固体原子氢中的声速接近理论基本极限。

剑桥大学材料科学教授克里斯皮卡德教授说:“固体中的声波在许多科学领域都非常重要。 例如,地震学家利用地球深处地震引起的声波来了解地震效应、事件和地球成分特性的性质。 材料科学家也对它们感兴趣,因为声波与重要的弹性特性有关,包括承受载荷的能力。”

另请阅读:

Dzherelo每日科学
注册
通知关于
客人

0 评论
嵌入式评论
查看所有评论
其他文章
订阅更新
现在流行