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 okne
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.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneČítajte 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

Astronómovia našli vodu v srdci galaxie. Nemala tam byť, nachádza sa pri masívnej čiernej diere

Jadrová elektráreň vyžaruje neviditeľné častice. Vedci ich zachytili aj keď reaktor celkom vypli

Ľudská krv sa dramaticky mení. Môže za to nezdravý podiel zložky v ovzduší

Jeden z najväčších štátov sveta vysychá. Problém s vodou môže ohroziť globálny trh s potravinami

Zastaraný mýtus o solárnych paneloch definitívne padol. Američania dokázali pravdu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

100-roční manželia raňajkujú v McDonalde a nepotrebujú biohacking. Ich recept na dlhovekosť je úplne jednoduchý

9 z 10 Slovákov nepozná svoje vlastné telo. Náročný kvíz z biológie ťa pošle späť do školskej lavice

MAPA: Hygienici varujú Slovákov pred kúpaním v 6 jazerách. Nebezpečné baktérie spôsobujú vyrážky či hnačky

NOVÝ PRIESKUM: „Konzervatívna megakoalícia“ by mohla dýchať na krk PS a Smeru. Má šancu atakovať 13 %

Fitness tréner s 18-ročnou praxou odporúča metódu 3-6-9 na budovanie sily a svalov. Špeciálna rotácia búra stereotyp
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- VIDEO: Takto vyzerá najdrahší film všetkých čias. Ukáže vojnu o záchranu vesmíru
- Jeden z najväčších štátov sveta vysychá. Problém s vodou môže ohroziť globálny trh s potravinami
- Motor budúcnosti prešiel skúškou bez kvapky paliva. Na 100 % vodík zvládol štart, let aj pristátie
- Mala to byť lacná náhrada Jurského parku, ide o skvelé prekvapenie. Tento film stojí za pozornosť
- Na ČSFD má 87 % a už čoskoro pokračuje. Geniálna gangsterka hlási brutálny návrat (VIDEO)
-
- Mala to byť lacná náhrada Jurského parku, ide o skvelé prekvapenie. Tento film stojí za pozornosť
- VIDEO: Takto vyzerá najdrahší film všetkých čias. Ukáže vojnu o záchranu vesmíru
- Na ČSFD má 87 % a už čoskoro pokračuje. Geniálna gangsterka hlási brutálny návrat (VIDEO)
- Jeden z najväčších štátov sveta vysychá. Problém s vodou môže ohroziť globálny trh s potravinami
- Slováci ho budú milovať. Hyundai spustil výrobu lacného elektromobilu, poznáme ceny
-
- Nová česká komédia valcuje internet. Ponúka ju jediná služba, poráža aj Spider-Mana
- Astronómovia pustili AI k riadeniu teleskopu. Svojím prvým rozhodnutím ich poriadne prekvapila
- Pritvrdili proti elektrokolobežkárom. Prilba nestačí, jazdci musia po novom nosiť aj toto
- Stojí menej než 10 000 eur a len tak sa po ňom zapráši. Tento čínsky elektromobil nemá chybu
- Mal to byť nový začiatok, nakoniec úplne pohorel. Akčný veľkofilm 2026 dorazil online aj s dabingom
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
Ojazdené autá na Slovensku citeľne zdraželi. Priemerná cena stúpla, mení sa aj ponuka
Umelá inteligencia produkuje sofistikovaný podvod. Odborníci varujú pred novou vlnou
Zelená domácnostiam pokračuje, no podmienky stále chýbajú. SIEA prezradila, čo sa zmení
Extrémne sucho zasahuje už 38 % Slovenska. SHMÚ varuje pred kriticky vyschnutou pôdou
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

100-roční manželia raňajkujú v McDonalde a nepotrebujú biohacking. Ich recept na dlhovekosť je úplne jednoduchý

9 z 10 Slovákov nepozná svoje vlastné telo. Náročný kvíz z biológie ťa pošle späť do školskej lavice

MAPA: Hygienici varujú Slovákov pred kúpaním v 6 jazerách. Nebezpečné baktérie spôsobujú vyrážky či hnačky

NOVÝ PRIESKUM: „Konzervatívna megakoalícia“ by mohla dýchať na krk PS a Smeru. Má šancu atakovať 13 %

