A tudósok megtalálják a hangsebesség felső határát
Hitel: CC0 Public Domain
A londoni Queen Mary Egyetem, a Cambridge-i Egyetem és a troyki magasnyomású fizika intézet közötti kutatási együttműködés a lehető leggyorsabb hangsebességet fedezte fel.
Az eredmény, körülbelül 36 km/másodperc, nagyjából kétszer olyan gyors, mint a hangsebesség a gyémántban, a világ legnehezebben ismert anyagában.
A hullámok, akárcsak a hang- vagy fényhullámok, olyan zavarok, amelyek energiát mozgatnak egyik helyről a másikra. A hanghullámok különböző közegeken, például levegőn vagy vízen haladhatnak, és különböző sebességgel mozognak, attól függően, hogy min haladnak át. Például sokkal gyorsabban mozognak a szilárd anyagok között, mint folyadékok vagy gázok révén, így sokkal gyorsabban közeledik a vonat, ha hallgatja azt a hangot, amely a vasúti pályán halad tovább.
Einstein speciális relativitáselmélete meghatározza az abszolút sebességhatárt, amelynél a hullám haladhat, ami a fénysebesség, és kb. 300 000 km/másodperc. Eddig azonban nem volt ismert, hogy a hanghullámoknak is van-e felső sebességkorlátja, ha szilárd vagy folyékony anyagokon haladnak.
A folyóiratban megjelent tanulmány A tudományos fejlődés, azt mutatja, hogy a hangsebesség felső határának előrejelzése két dimenzió nélküli alapállandótól függ: a finomszerkezeti állandótól és a proton-elektron tömegaránytól.
Ez a két szám már ismert, hogy fontos szerepet játszik Univerzumunk megértésében. Finomra hangolt értékei szabályozzák a nukleáris reakciókat, például a protonok bomlását és a csillagok nukleáris szintézisét, és a két szám egyensúlya szűk „lakható zónát” biztosít, ahol csillagok és bolygók képződhetnek, és kialakulást támogató molekulaszerkezetek kialakulhatnak. Az új eredmények azonban arra utalnak, hogy ez a két alapvető konstans befolyásolhatja más tudományos területeket is, például az anyagtudományt és a sűrített anyag fizikáját azáltal, hogy korlátokat szab az anyagok specifikus tulajdonságaira, például a hangsebességre.