Определена предельная скорость звука

Это 36 километров в секунду – примерно в два раза быстрее, чем скорость звука в алмазе, самом твердом известном материале в мире.

Звуковые и световые волны – это возмущения, которые перемещают энергию из одного места в другое. Звуковые волны проходят через разные среды (воздух, вода), при этом их скорость изменяется. Через твердые тела звук распространяется намного быстрее: именно поэтому о приближающемся поезде узнают быстрее, приложив ухо к рельсу, чем улавливая его звук по воздуху.

Эйнштейном установлен абсолютный предел скорости света. Но до сих пор никто не знал существует ли такой предел для звуковых волн. Недавно опубликованное исследование связало это ограничение с двумя константами, лежащими в основе мироздания: постоянной тонкой структуры и отношением масс электрона и протона. Эти числа управляют распадом ядер на протоны и нейтроны, ядерным синтезом внутри звезд. Узкая зона между величинами позволяет существовать нашей вселенной: здесь образуются звезды и планеты, остаются стабильными молекулярные структуры.

Ученые предположили, что указанные постоянные связывают скорость звука с атомной массой материала среды, в которой он распространяется. Скорость звука должна уменьшаться с ростом массы атома. Так как атом водорода является самым легким (он состоит из одного протона), в нем скорость звука должна быть максимальной. Атомарный водород является твердым телом, существующим при очень высоком давлении – более 1 млн атмосфер. Такие показатели существуют только в ядре Юпитера. Если бы его удалось получить на Земле, он бы проводил электричество лучше, чем медь, был бы сверхпроводником при комнатной температуре. Сделанные расчеты привели к теоретически существующему фундаментальному пределу – 36 км в секунду.

Исследователи считают, что, кроме научного интереса, их работа будет важна для материаловедения и сейсмологии.

Источник: phys.org