Sciencistoj determinis la maksimuman eblan sonrapidecon


Internacia grupo de sciencistoj starigis supran limon por la rapido de sono, kiu estas ĉirkaŭ 36 kilometroj sekunde. Ĝis nun la plej alta sonrapideco estis mezurita per diamanto kaj estis nur ĉirkaŭ duono de la fiksita maksimumo.


Sonondoj povas penetri diversajn amaskomunikilojn kiel ekzemple aero aŭ akvo. Depende de tio, kion ili transiras, ili moviĝas kun malsamaj rapidoj. Ekzemple, ili moviĝas multe pli rapide tra solidoj ol tra likvaĵoj aŭ gasoj, do aliranta trajno aŭdeblas pli frue se vi aŭskultas la sonon vojaĝantan laŭ la itinero anstataŭ en la aero.

La speciala teorio de relativeco de Albert Einstein fiksas absolutan limon al la rapideco je kiu ondo povas disvastiĝi, nome la lumrapideco, kiu estas ĉirkaŭ 300.000 km sekunde. Ĝis nun tamen oni ne scias, ĉu ankaŭ sonaj ondoj havas superan rapidan limon pasante tra solidoj aŭ likvaĵoj. Ĝis nun. Sciencistoj de Queen Mary University de Londono, Cambridge University, kaj la Instituto de Altprema Fiziko en Troiksk, Rusio, trovis ke la rapido de sono dependas de du sendimensiaj fundamentaj konstantoj: la subtila struktura konstanto kaj la rilatumo de protona maso al elektrono. La rezultoj de ilia laboro estas en la revuo "Scienco Avancoj"estis publikigita. (Bildofonto: Pixelbay)


Rapideco de sono

Kostya Trachenko de Queen Mary University en Londono kaj liaj kolegoj komencis sian esploradon per du konataj fizikaj konstantoj: la rilatumo de protona maso al elektrona maso kaj la subtila struktura konstanto, kiu karakterizas la forton de interagoj inter ŝarĝitaj partikloj. Laŭ Trachenko, ni havas sufiĉe bonan ideon pri ĉi tiuj valoroj. Se vi ŝanĝus ilin almenaŭ iomete, la universo ne aspektus tia, kia ĝi aspektas. - Se ni ŝanĝos ĉi tiujn konstantojn per kelkaj procentoj, la protono eble ne plu estos stabila, kaj eĉ la procezoj en steloj povus ĉesi, kio kondukus al la sintezo de pezaj elementoj, tiel ke ne plu ekzistus karbono kaj ne plu vivos. , "diras Trachenko.


Ĉi tiuj du konstantoj ludas gravan rolon por kompreni nian universon. Iliaj fajne agorditaj valoroj reguligas nukleajn reagojn kiel protonan kadukiĝon kaj nuklean fandadon en steloj, kaj la ekvilibro inter ili certigas la ekziston de ekosfero, tio estas loko ĉirkaŭ la steloj, kie la planedoj havas la taŭgajn kondiĉojn por vivteni. Novaj malkovroj tamen sugestas, ke ĉi tiuj du fundamentaj konstantoj ankaŭ povas influi aliajn areojn de scienco, kiel ekzemple materiala scienco kaj fiziko de densigita materio, fiksante specifajn limojn al materialaj propraĵoj, kiel la rapido de sono.

Ĉi tiuj konstantoj regas la kosmon, kaj la rapido de sono estas limigita al ili. La lumrapideco determinas la finan rapidan limon en la universo. Subtila struktura konstanto determinas la forton kun kiu elektre ŝarĝitaj partikloj interagas unu kun la alia. Kombine kun alia konstanto - la rilatumo de protonoj kaj elektronaj masoj - ĉi tiuj nombroj rezultigas la limon de la sono-rapido.

Maksimuma rapido de sono

Sono estas ondo, kiu disvastiĝas, igante najbarajn partiklojn interagi unu kun la alia, do ilia rapideco dependas de la denseco de la materialo kaj de la maniero kiel la atomoj en ĝi estas konektitaj. Trachenko kaj liaj kolegoj uzis ĉi tiun fakton kaj, kune kun la rilatumo de la maso de la protono al la elektrono kaj la konstanto de la subtila strukturo, kalkulis la maksimuman rapidon kun kiu sono teorie povus moviĝi en iu ajn likva aŭ solida: ĉirkaŭ 36 kilometrojn sekunde. - Oni ĝenerale opiniis, ke la sono en diamanto atingis la plej altan rapidon, ĉar ĝi estis la plej malmola materialo, sed ni ne sciis, ĉu estas teorie fundamentaj limigoj pri la rapideco, kun kiu sono povas moviĝi, "diras Trachenko.

Por premi