Общеизвестно,
что скорость звука в воздухе составляет чуть более 330 метров в секунду или 1191,6
километра в час. При этом с повышением температуры эта величина
увеличивается. Недавно исследователи обнаружили максимальный предел скорости
звука, превысивший привычные показатели в сотню раз.
Говоря
о скорости звука, обычно имеют в виду его распространение в воздухе. Тем не
менее в других материалах она может как уменьшаться, так и увеличиваться. К
примеру, ранее считалось, что максимальная скорость звука достигается в алмазе — 12 км/с. Ещё более впечатляющей оказалась скорость распространения звука в твёрдом
атомарном водороде, что подтвердила группа учёных из Кембриджского университета
и Лондонского университета королевы Марии.
По словам исследователей, они обнаружили абсолютный предел распространения звуковых волн,
составляющий 36 км/с — в 100 раз быстрее, чем в воздухе. Исследователи поясняют, что так называемый твёрдый атомарный водород возникает
при огромном давлении в ядре газовых планет-гигантов вроде Юпитера. В
этих условиях водород сжимается в металлическое твёрдое тело, способное
проводить электричество и звук.
Доказать
это удалось путём изучения фундаментальных констант: отношения масс протона к
электрону. Согласно выдвинутой теории, скорость звука должна уменьшаться с
массой атома. Следовательно, звук должен распространяться быстрее всего в твёрдом
атомарном водороде. Для доказательства использовались квантово-механические
расчёты, подтвердившие, что скорость 36 км/с близка к теоретическому фундаментальному
пределу.
Сами
физики полагают, что эта информация никак не повлияет на повседневную жизнь, однако позволит понять пределы различных свойств, таких как вязкость и
теплопроводность в высокотемпературной сверхпроводимости, а также кварк-глюонную плазму и даже физику чёрных дыр.
Источник: newatlas.com
