Objavili najvyššiu možnú rýchlosť šírenia zvuku. Je dvakrát vyššia ako sme si mysleli
Vďaka spolupráci Cambridgskej univerzity, univerzity Queen Marry a inštitútu High Pressure Physics v Rusku sme konečne zistili maximálnu rýchlosť šírenia zvuku. Definitívne určiť tento výsledok bola dlhá a náročná úloha najmú preto, lebo merať rýchlosť zvuku v každom existujúcom materiáli nie je jednoduché a vlastne ani možné.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneNapriek tomu sa však vedcom podarilo určiť hornú hranicu rýchlosti zvuku a to na základe konštánt a univerzálnych parametrov, podľa ktorých sa riadi vesmír, o téme informoval portál Sciencealert.
Výsledky uvedenej spolupráce a tiež aj pohľad do „zákulisia“ tohto experimentu sú publikované v žurnále Science Advances. V ňom tým vedcov upravuje doposiaľ uvádzané maximum (cca 18 km/s v diamante) na 36 km/s v tuhom atómovom vodíku, informoval web Phys.

Dve bezrozmerné konštanty
Prečo práve v tuhom atómovom vodíku? Zvukové vlny môžu prechádzať rôznymi materiálmi, respektíve médiami rozličnými rýchlosťami, čo je spôsobené tým, že zvuk je v podstate mechanické vlnenie spôsobené kmitaním hmoty, ktorá toto kmitanie odovzdáva hmotným časticiam nachádzajúcim sa v médiu, ktoré ho obklopuje. Z tohto dôvodu vo všeobecnosti platí, že čím je médium pevnejšie, tým rýchlejšie sa v ňom šíri zvuk.
Doteraz však nebolo známe, či zvukové vlny majú aj nejaký horný rýchlostný limit, respektíve či existuje absolútna najvyššia rýchlosť zvuku pri cestovaní pevnými alebo kvapalnými látkami.
Okrem konkrétneho čísla štúdia taktiež uvádza, že rýchlosť zvuku závisí od dvoch základných bezrozmerných konštánt. Presnejšie od konštanty jemnej štruktúry, ktorá charakterizuje silu elektromagnetických interakcií medzi elementárnymi časticami a od pomeru hmotnosti protónu k elektrónu.
Pre zaujímavosť, tieto dve uvedené konštanty zohrávajú dôležitú úlohu v porozumení nášho vesmíru, určujú totiž to ako vznikajú hviezdy a jadrové reakcie, ale zároveň určujú miesta, kde môžu vznikať hviezdy, planéty a dokonca aj molekulárne štruktúry podporujúce život.
Výsledky výskumu
Nový výskum však naznačuje, že tieto dve základné konštanty môžu ovplyvniť aj iné vedecké oblasti, akými sú náuka o materiáloch a fyzika kondenzovaných stavov a to konkrétne stanovením obmedzení pre špecifické vlastnosti materiálov, ako je v tomto prípade rýchlosť zvuku.
„Ukazujeme, že jednoduchá kombinácia konštanty jemnej štruktúry a pomeru hmotnosti protónov k elektrónom vedie k ďalšej bezrozmernej veličine, ktorá má neočakávaný a konkrétny dopad na kľúčovú vlastnosť kondenzovaných stavov – rýchlosť, akou vlny prechádzajú v pevných a kvapalných látkach“ uvádzajú vedci vo svojej publikácii.

Na potvrdenie správnosti svojich výpočtov experimentálne zmerali rýchlosť zvuku na širokej škále materiálov, pričom sa zaoberali jednou konkrétnou predikciou, podľa ktorej sa rýchlosť zvuku znižuje s hmotnosťou atómu. Podľa tejto predikcie by sa teda zvuk mal najrýchlejšie pohybovať v tuhom atómovom vodíku. Vodík je však atómovo tuhá látka iba pri veľmi vysokom tlaku (viac ako 1 milión atmosfér), teda tlaku porovnateľnom s tlakom jadra Jupitera.
Na Zemi sa podarilo podobný tlak dosiahnuť inej skupine vedcov prostredníctvom laserového systému, ktorý simuluje tlak podobný tomu, aký dosahujú vo svojom obale vzácne druhy bielych trpaslíkov.
Pri takto extrémnom tlaku sa vodík stáva unikátnou pevnou kovovou látkou a predpokladá sa, že sa „premení“ na supravodič, ktorý dokáže viesť elektrický prúd bez strát aj pri izbovej teplote.
Keďže dosiahnuť niečo takéto v laboratórnych podmienkach, je neuveriteľné náročné, vedci boli nútení vykonať zložité kvantové mechanické výpočty (namiesto experimentu), z ktorých vyplynulo, že rýchlosť zvuku v atómovom vodíku sa skutočne približuje predpovedanému teoretickému maximu.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Rádioaktívny odpad z Černobyľa sa po desaťročiach presúva inam. Toto tam však nesmie skončiť

Svätý grál energetiky chcú získať pre seba. Čína ukázala fúzny reaktor novej generácie

Vedci našli najmladší svet vo vesmíre. Planéta nemá ani milión rokov a je obrovská

NASA hlási náraz storočia: Mesiac zasiahol veľký asteroid, vznikol masívny kráter

Vedci hlásia prelomový objav: Palivo vedia vyrobiť priamo z atmosféry Marsu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Európa sa masívne pripravuje na hrozbu, štáty spúšťajú krízové plány. Fico varuje: „Situácia nikdy nebola taká vážna“
PREMIUMRobo Pukač: Dostal som sa do fázy, kedy milujem to zlé, lebo viem, že mi to robí dobre

EXKLUZÍVNE: Poslanci o mimoparlamentných hráčoch. Republika láka koalíciu, Glück neodmieta ani Kollára

Hrozí Európe otvorený vojenský konflikt? Spojenci hlásia 100 hybridných útokov z Moskvy, NATO vydalo dôležité stanovisko

EÚ chystá tvrdší bič na vodičov: Za zanedbaný detail na aute ti na STK ostanú ti oči pre plač a auto neprejde
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Na Netflix práve dorazil jeden z najväčších akčných filmov 2025. Má však jeden háčik
- Po 10 rokoch sa vrátili a trafili ropu. OMV potvrdilo nález nového ložiska s obrovskými zásobami
- Zostáva už len týždeň. Najúspešnejší film Marvelu sa vracia na Slovensko, niečo však divákov sklame
- 4 roky čakania sa skončili. Akčný hit sa ukazuje vo finálnom videu, dorazí o pár dní
- Nový akčný film valcuje internet. Porazil Star Wars aj veľký hit Netflixu
-
- Nový akčný film valcuje internet. Porazil Star Wars aj veľký hit Netflixu
- Po 10 rokoch sa vrátili a trafili ropu. OMV potvrdilo nález nového ložiska s obrovskými zásobami
- 4 roky čakania sa skončili. Akčný hit sa ukazuje vo finálnom videu, dorazí o pár dní
- Zostáva už len týždeň. Najúspešnejší film Marvelu sa vracia na Slovensko, niečo však divákov sklame
- BYD stlačilo cenu na minimum: Obľúbené SUV prešlo modernizáciou, štartuje na 10 000 €
-
- Veľmoc hlási masívny nález uránu. 110 miliónov ton rudy môže urýchliť jej veľké jadrové plány
- Po 10 rokoch sa vrátili a trafili ropu. OMV potvrdilo nález nového ložiska s obrovskými zásobami
- Plyn prehral vo všetkých troch prepočtoch. Najlacnejšie kúrenie na Slovensku však má veľký háčik
- Nový akčný film valcuje internet. Porazil Star Wars aj veľký hit Netflixu
- Náš sused predstavil dron novej generácie. Na cieľ zaútočí rýchlosťou až 450 km/h
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Európa sa masívne pripravuje na hrozbu, štáty spúšťajú krízové plány. Fico varuje: „Situácia nikdy nebola taká vážna“
PREMIUMRobo Pukač: Dostal som sa do fázy, kedy milujem to zlé, lebo viem, že mi to robí dobre

EXKLUZÍVNE: Poslanci o mimoparlamentných hráčoch. Republika láka koalíciu, Glück neodmieta ani Kollára

Hrozí Európe otvorený vojenský konflikt? Spojenci hlásia 100 hybridných útokov z Moskvy, NATO vydalo dôležité stanovisko

