科學家給出聲速極限 聲速是多少呢

音速是多少(科學家給出了速度極限)
聲波通過原子之間的相互作用傳播,這限制了它們的速度 。圖片:亞歷克斯·德雷/阿拉米
自從愛因斯坦在1905年提出狹義相對論以來,任何一種波,無論是電磁波還是引力波,在真空中傳播的宇宙速度極限都是已知的 。
然而,聲音在固體或液體中運動的最大速度直到最近才第一次被計算出來——大約每秒36公里,這僅僅是真實情況下光速的1/8000空 。10月9日,相關研究發表在《科學進展》上 。
對于這個計算,英國倫敦瑪麗女王大學的科斯蒂亞·特拉琴科和他的同事們從兩個著名的物理常數開始:質子-電子質量比和精細結構常數 。
特拉琴科說,即使這些值有一點變化,宇宙也不會是這樣的 。
“如果這些常數變化百分之幾,那么質子就可能不穩定,甚至可能沒有恒星合成重元素的過程,然后就沒有碳,也沒有生命 ?!彼f 。
聲音是通過相鄰粒子之間的相互作用而傳播的波,因此它的速度取決于材料的密度和材料內部原子的組合,而聲速則受到原子運動速度的限制 。
特拉琴科和他的同事利用這一事實,質子-電子質量比和精細結構常數來計算聲音在任何液體或固體中傳播的理論最大速度:大約每秒36公里 。
“人們普遍認為鉆石的聲速最高,因為它是最堅硬的材料,但我們不知道它是否有理論上的基本極限 。”特拉琴科說 。理論極限大約是鉆石聲速的兩倍 。
聲速也取決于物質中原子的質量,因此研究人員預測,固體金屬氫(一種理論上存在于巨型行星中心的物質,但實驗室證據一直存在爭議)應該具有最高的聲速 。
他們計算出速度應該接近理論極限 。他們還研究了133種材料的實驗數據,發現都沒有突破極限 。
然而,愛丁堡大學的格雷姆·阿克蘭說,目前還不清楚計算結果是否是限速 。
“我沒有看到一個很好的基本原則來解釋為什么它是一個邊界 。我并不完全信服 ?!彼f,需要做更多的工作來確定聲音如何在重元素中傳播 。
【科學家給出聲速極限 聲速是多少呢】

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