Bendri Londono Karalienės Marijos universiteto, Kembridžo universiteto ir Troickos Aukšto slėgio fizikos instituto tyrimai atskleidė didžiausią įmanomą garso greitį.
Rezultatas yra apie 36 km per sekundę – maždaug dvigubai didesnis garso greitis deimante, kiečiausioje pasaulyje žinomoje medžiagoje.
Bangos, tokios kaip garso ar šviesos bangos, yra trikdžiai, pernešantys energiją iš vienos vietos į kitą. Garso bangos gali sklisti įvairiomis terpėmis, tokiomis kaip oras ar vanduo, ir sklisti skirtingu greičiu, priklausomai nuo to, per ką jos sklinda. Pavyzdžiui, kietosiomis medžiagomis jie keliauja daug greičiau nei skysčiais ar dujomis, todėl daug greičiau išgirsite artėjantį traukinį, jei klausysite bėgiais sklindančio garso nei oru.
Specialioji Einšteino reliatyvumo teorija nustato absoliučią bangos greičio ribą, kuri yra lygi šviesos greičiui ir apytiksliai 300 000 km per sekundę. Tačiau iki šiol nebuvo žinoma, ar garso bangos turi didžiausią greičio ribą keliaujant per kietas medžiagas ar skysčius.
Tyrimas buvo paskelbtas žurnale Science Advances, rodo, kad viršutinės garso greičio ribos numatymas priklauso nuo dviejų bedimensinių pagrindinių konstantų: pastovios smulkiosios struktūros ir protono ir elektrono masės santykio.
Mokslininkai išbandė savo teorines prognozes su įvairiomis medžiagomis ir atsižvelgė į vieną konkrečią savo teorijos prognozę, ty, kad garso greitis turėtų mažėti didėjant atominei masei. Ši pranašystė reiškia, kad garsas greičiausias kietajame atominiame vandenilyje. Tačiau vandenilis yra kieta medžiaga, kurios slėgis yra labai aukštas, viršijantis 1 milijoną atmosferų, o slėgis panašus į dujų milžinų, tokių kaip Jupiteris, branduolyje. Esant tokiam slėgiui, vandenilis tampa keista metaline kieta medžiaga, kuri elektrą praleidžia lygiai taip pat, kaip varis ir, kaip manoma, kambario temperatūroje yra superlaidininkas. Taigi mokslininkai atliko naujausius kvantinius mechaninius skaičiavimus, kad patikrintų šią prognozę ir nustatė, kad garso greitis kietajame atominiame vandenilyje yra artimas teorinei pagrindinei ribai.
Profesorius Chrisas Pickardas, Kembridžo universiteto medžiagų mokslo profesorius, sakė: „Garso bangos kietose medžiagose yra labai svarbios daugelyje mokslo sričių. Pavyzdžiui, seismologai naudoja garso bangas, kurias sukelia žemės drebėjimai giliai Žemės viduje, kad suprastų seisminių efektų, įvykių ir Žemės sudėties savybių pobūdį. Jie taip pat domina medžiagų mokslininkus, nes garso bangos yra susijusios su svarbiomis elastingumo savybėmis, įskaitant gebėjimą atlaikyti apkrovas.
Taip pat skaitykite:
- JAV kariniai šunys gaus akinius su papildyta realybe
- Ateities išmaniųjų telefonų ekranai gali būti pagaminti iš skaidraus medžio