​Science News: Oamenii de știință au aflat viteza maximă a sunetului; nu s-au dus pe Jupiter, l-au simulat aici

de A.Th.C.     HotNews.ro
Marţi, 13 octombrie 2020, 20:24 Science - Stiinte fundamentale


Propagarea undelor
Foto: Queen Mary University
O colaborare între universitatea Queen Mary din Londra, universitatea Cambridge și Institutul pentru Fizica Presiunilor Înalte din Troițk, Moscova, a descoperit cea mai mare viteză posibilă a sunetului. Rezultatul – aproape 36 km/secundă – este de două ori mai mare decât viteza sunetului în diamant, cel mai dur material din lume.

Undele, cum sunt sunetul și lumina, sunt perturbări care mută energie dintr-un loc în altul. Undele sonore pot călători prin medii diferite, ca aerul sau apa, și se mișcă cu viteze diferite prin fiecare. De exemplu, prin solide se mișcă mult mai repede decât prin lichide sau gaze și de aceea poți auzi mai repede cum se apropie un tren dacă asculți sunetul propagat prin șină, nu prin aer.

Teoria relativității a lui Einstein stabilește viteza maximă absolută cu care se pot propaga undele, care este viteza luminii, egală cu 300.000 km/secundă. Totuși până acum nu se știa dacă și undele sonore au o viteză superioară limită când se propagă prin lichide sau solide.

Studiul, publicat în revista Science Advances, arată că aflarea vitezei limită superioare a sunetului depinde de două constante fundamentale: constanta Sommerfeld (caracterizează mărimea interacțiunii electromagnetice între particule elementare cu sarcină elctrică) și raportul maselor proton-electron.

Aceste două numere sunt cunoscute deja ca jucând un rol important în înțelegerea Universului. Valorile lor guvernează reacții nucleare ca descompunerea protonilor și sinteza nucleară în stele, iar echilibrul între ele oferă o îngustă zonă „locuibilă” unde se pot forma stele și planete și unde pot apărea molecule favorabile vieții. Totuși, noua descoperire demonstrează că aceste două constante fundamentale pot influența și alte domenii științifice, ca știința materialelor și fizica materiei condensate, stabilind limita unor mărimi specifice cum este viteza sunetului.

Savanții și-au testat teoriile pe o gamă largă de materiale și au abordat ipoteza specifică privind scăderea vitezei sunetului cu creșterea masei atomului. Implicația ipotezei era că sunetul este cel mai rapid în atomi de hidrogen solid. Dar hidrogenul este atomic solid la presiuni uriașe de peste un milion de atmosfere, presiuni comparabile cu cele din miezul unor giganți gazoși ca planeta Jupiter. La asemenea presiuni, hidrogenul devine un metal solid fascinant, conducând electricitatea precum cuprul și fiind supraconductor de temperatură. În consecință, cercetătorii au efectuat calcule avansate de mecanică cuantică pentru a testa ipoteza și au aflat că viteza sunetului în hidrogen solid este apropiată de limita fundamentală teoretică.

Chris Pickard, profesor de știința materialelor la universitatea Cambridge, a spus: „Undele sonore în solide sunt de pe acum de importanță uriașă în multe domenii științifice. De exemplu, seismologii folosesc undele sonore generate de cutremure în adâncimea Pământului pentru a înțelege natura evenimentelor seismice și proprietățile compoziției planetei. Sunt de asemenea de interes pentru ștința materialelor, deoarece undele sonore sunt legate de importante proprietăți elastice, inclusiv calitatea de a rezista la tensiuni”. (Phys.org)




Citeste doar ceea ce merita. Urmareste-ne si pe Facebook si Instagram.

















6101 vizualizari

  • 0 (2 voturi)    
    Interesant! (Marţi, 13 octombrie 2020, 22:22)

    HChifteluta [utilizator]

    Sa inteleg ca exista o posibilitate ca sunetul sa fie transmis cu aceeasi viteza ca lumina, sau undele radio? Interesanta teorie. Scuze daca am inteles gresit.
    • +1 (1 vot)    
      Sunetul este o unda (Marţi, 13 octombrie 2020, 23:27)

      Rahan5 [utilizator] i-a raspuns lui HChifteluta

      de o cu totul alta natura decat undele radio.
    • 0 (2 voturi)    
      ai inteles gresit (Marţi, 13 octombrie 2020, 23:36)

      strategy [utilizator] i-a raspuns lui HChifteluta

      0.34 km/s < 299,792.458 km/s
      cele 2 viteze "maxime" (calculate) ale sunetului, respectiv ale luminii.

      Adica sunetul se poate propaga cu viteze diferite in functie de mediul de propagare. In aer sunetul se propaga cu 1,235 km/h la 20 grCelsius s.a.m.d.

      Si nu e teorie :) Ce scrie in articol e viteza calculata si rezultata. Teorie e EPR paradox'ul lui Einstein si ramane la nivel de teorie speculativa. Sau gaurile de vierme, la fel.
      • +6 (8 voturi)    
        L-ati lamurit pe nefericit, felicitari (Miercuri, 14 octombrie 2020, 1:08)

        Prostu' satului [utilizator] i-a raspuns lui strategy

        Mai ales cu 0.34 km/s, viteza maxima (calculata) a sunetului.
        Ca si cu sugestia implicita ca doar viteza sunetului depinde de mediul in care se propaga, a luminii nu.

        @HChifteluta:
        - Singura limita absoluta (la nivelul cunostintelor noastre de azi) este viteza luminii IN VID. Nu s-a gasit inca nika sa mearga mai iute.
        - La propagarea prin alte medii, lumina are alte viteze, invariabil mai mici.
        - Mai mult, viteza luminii printr-un material oarecare nu e nici macar viteza maxima de deplasare in acel mediu. Niste rusnaci au luat premiul Nobel pentru fizica, acum vreo 60 de ani, demonstrand fix treaba asta.
        - Cum au calculat oamenii astia viteza teoretic maxim posibila a sunetului e o chestiune care ma depaseste cu mult. Credeti-ma pe cuvant, fizica cuantica nu e pentru prosti, oricat vi s-ar parea ca lucrurile stau altfel citind forumul HN.
        - Daca exista eu nu stiu care-i ala, dar nu e imposibil sa existe vreun material in care viteza sunetului sa fie mai mare decat a luminii. Nu a luminii in vid, ci a luminii in acel material, ca sa comparam mere cu mere, nu cu castraveti.
        - Printre altele pentru ca, asa cum corect scrie @Rahan, sunetul e o unda de alta natura decat lumina.
        Sunetul e o unda mecanica si are nevoie de un mediu material prin care sa se propage, are nevoie de "ceva" care sa vibreze. Lumina, pe de alta parte, e mai degraba o unda electromagnetica si, complet opus sunetului, propagarea ei este incetinita in orice mediu material. Mai mult sau mai putin, dar incetinita.
        De-aia in vid sunetul nu se propaga deloc, ca nu exista nimic care sa vibreze (ma amuz de zeci de ani la filmele SF cu batalii intergalactice unde exploziile produc zgomote asurzitoare si unde de soc... in nimic), iar de partea cealalta, lumina se propaga cu viteza maxima - n-o incurca nimic, sa zic asa.

        S-aveti o toamna frumoasa si felicitari ca va intereseaza astfel de subiecte. Faceti parte dintr-o specie oricum rara si pe care "scoala" online probabil o va rapune cu totul.
        • 0 (0 voturi)    
          :) (Vineri, 16 octombrie 2020, 13:30)

          strategy [utilizator] i-a raspuns lui Prostu' satului

          Si unde m-am referit eu la lumina in afara sa ii dau viteza maxima? sau citesti in diagonala? :) este si asta ceva, decat nimic. Felicitari!

          Ti-as recomanda sa mai citesti si mai mult: lumina are 2 comportamente (dar te las pe tine sa gasesti raspunsul). Primul pas e sa iti schimbi speudonimul :) si asta ar mai ceva in plus, apoi sa citesti carti.

          Si fac pariu cu tine ca lumina intr-un singur context (deocamdata, doar pe acesta il stim) se poate deplasa mai rapid decat stii tu ca ar face-o in vid ;) iar, te las pe tine sa il descoperi. Acestea se numesc exceptii, si totusi, sunt. Si in plus ti-as recomanda si teoria relativitatii generale si in plus si o tema de casa, accelerarea produsa de gaurile negre.
  • +1 (3 voturi)    
    se spune rum, dar se scrie room (Miercuri, 14 octombrie 2020, 7:50)

    MihaiMihai [utilizator]

    Probabil ca traducatorul a fost deranjat de "rum" si conotatia auditiva bahica, drept care l-a eliminat, rezultand: "fiind supraconductor de temperatură". Astfel, a deschis o noua pagina in fizica. Daca tot cautam supraconductibilitatea la temperatura camerei, oare de ce nu am gasi temperatura transmisa prin supraconductibilitate ? Si uite asa, primim caldura direct din priza. Aici am ajuns, acestia suntem. Dupa cum comunismul nu a fost intretinut de un singur om, la fel se poate spune si despre incompetenta.


Abonare la comentarii cu RSS
Vremea la


/
Maine:
|

ESRI

Top 10 articole cele mai ...



Hotnews
Agenţii de ştiri

Siteul Hotnews.ro foloseste cookie-uri. Cookie-urile ne ajută să imbunatatim serviciile noastre. Mai multe detalii, aici.



powered by
developed by