10 октября 2020, 03:10

Физики рассчитали максимальную скорость звука

Ученые из России и Великобритании рассчитали максимально возможную скорость звука — 36 километров в секунду. Лучшим проводником для звуковой волны будет атомарный водород, находящийся в твердом состоянии. Он встречается, например, на Юпитере.

Абсолютный предел скорости, с которым может двигаться волна, согласно Специальной теории относительности, равен скорости света — около 300 тысяч километров в секунду.

Верхний предел скорости звуковой волны исследователи из Лондонского университета Королевы Марии, Кембриджа и Института физики высоких давлений в подмосковном Троицке рассчитали на основе двух физических констант — отношения масс протона и электрона и постоянной тонкой структуры. Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Science Advances.

Скорость звука зависит от плотности среды. В твердых телах она выше, чем в газах и жидкостях. Рассчитанная максимальная скорость звука вдвое превышает эту величину в алмазе — самом твердом из доступных на Земле материалов.

Авторы исследования проверили на практике гипотезу, согласно которой скорость звука должна уменьшаться с увеличением массы атома. Из нее следует также, что быстрее всего звук будет передаваться в твердом атомарном водороде.

В таком состоянии водород находится в ядре газовых гигантов, таких как Юпитер. При давлении в миллион атмосфер он представляет собой металл со свойствами сверхпроводника.

Великобритания

Россия