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.
Napriek 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
Vedci prevrátili biológiu naruby. Základom vzniku života vraj nie je voda, ale niečo iné
Muskov humanoidný robot môže skončiť fiaskom. Čína má moc zruinovať celý projekt
Už to nie je len sci-fi. Vďaka umelej inteligencii budeme žiť až 140 rokov, tvrdia experti
Vedci objavili úplne novú farbu. Doteraz ju nikto nikdy nevidel
Vedci ostali bez slov. Našli spúšťač zákernej choroby, o ktorom doteraz nikto netušil
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Takmer 12 000 eur za starý mobil: Tieto modely z tvojej zásuvky môžu byť skrytým pokladom
Revolučný objav: Bežný liek na cholesterol znižuje riziko úmrtia na rakovinu krvi až o 61 %
Holečková odhalila závažnú skutočnosť o slintačke a krívačke: Vyzývam ministra Takáča, aby prišiel klamstvá vysvetliť
Manželka Marka Zuckerberga zatvára školu pre rodiny s nízkymi príjmami
Martin zainvestoval 400-tisíc eur do svojej pizzerie v Lučenci: „Zákazníkom som uvaril špagety aj o 2:00 nad ránom“
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- EÚ ide po vodičoch. Zavádza drastické zmeny, ktoré pocítia aj Slováci (PREHĽAD)
- Strmhlavý pád Tesly pokračuje. Zverejnili katastrofálne čísla, Musk konečne našiel vinníka
- Japonci majú vážny problém. Ich ikonická stavba za 20 miliárd dolárov mizne v mori, čas sa kráti
- Japonsko nasadilo desivú elektromagnetickú zbraň. Vystreľuje projektily 7-krát vyššou rýchlosťou ako zvuk
- The Last of Us nie je jediný. TOP 9 šokujúcich momentov v seriáloch, ktoré dodnes nevieme rozdýchať
-
- Svet urobil rozhodujúcu chybu. Odhalili dôvod, prečo sú čínske elektromobily také lacné
- Japonsko nasadilo desivú elektromagnetickú zbraň. Vystreľuje projektily 7-krát vyššou rýchlosťou ako zvuk
- Nový Predátor dostal prvú ukážku. Pokračovanie zmení kultovú sci-fi sériu od základov
- Toto je rebríček najmenej poruchových áut. Nájdeš medzi nimi aj svoje?
- Kritici mu dali hodnotenie 100 %. Na streamovaciu službu potichu dorazil najlepší vojnový seriál roka
-
- Veľmoc objavila 35 miliónov ton veľmi vzácnej suroviny. Prinesie im ohromné bohatstvo
- Váži 8 ton a zlikviduje ciele aj 100 metrov pod zemou. Odhalili najväčšiu jadrovú raketu na svete
- Vedci neverili vlastným očiam. Po vyše 4 000 rokoch našli zabudnuté mesto, z ktorého im padla sánka
- Toto je rebríček najmenej poruchových áut. Nájdeš medzi nimi aj svoje?
- Toto je 13 sci-fi seriálov, ktoré podľa Netflixu musíš vidieť. Niektoré ťa prekvapia
Hyundai spustil záchranný plán. Americké clá ho nútia konať rýchlo
Japonský automobilový gigant kolabuje. Straty v miliardách a tisíce zrušených pracovných miest
Čína napína svaly. Obchodná vojna už zasiahla aj Boeing, ich lietadla už nechcú
Neverili vlastným očiam. Na Slovensku našli stratenú dedinu, o ktorej nikto nepočul 1000 rokov
Čína odštartovala na polročnú misiu. Čakajú ich červy, pokusy aj výstupy do vesmíru
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Takmer 12 000 eur za starý mobil: Tieto modely z tvojej zásuvky môžu byť skrytým pokladom
Revolučný objav: Bežný liek na cholesterol znižuje riziko úmrtia na rakovinu krvi až o 61 %
Holečková odhalila závažnú skutočnosť o slintačke a krívačke: Vyzývam ministra Takáča, aby prišiel klamstvá vysvetliť
Manželka Marka Zuckerberga zatvára školu pre rodiny s nízkymi príjmami
Martin zainvestoval 400-tisíc eur do svojej pizzerie v Lučenci: „Zákazníkom som uvaril špagety aj o 2:00 nad ránom“
Copyright© 2025 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené