Kiszámolták a hangsebesség maximális gyorsaságát
Amikor a hangsebességről beszélünk, általában arra gondolunk, hogy milyen gyorsan mozoghat egy adott objektum a levegőben, az viszont sokszor fel sem merül, hogy más közegben akár ennek sokszorosával is kalkulálhatunk.
Amikor a hangsebességről beszélünk, általában arra gondolunk, hogy milyen gyorsan mozoghat egy adott objektum a levegőben, az viszont sokszor fel sem merül, hogy más közegben akár ennek sokszorosával is kalkulálhatunk.
A Cambridge-i Egyetem és a londoni Queen Mary Egyetem kutatói a Science Advances tudományos folyóiratban közzétett tanulmányukban arról írnak, hogy a hanghullámok képesek akár 36 kilométer per másodperces sebességgel is terjedni, ami nagyjából százszorosa a levegőben mért 343 méter per másodperces értékeknél, és háromszorosa az eddigi világrekordként feljegyzett 12 kilométer per másodperces sebességnél, amit gyémántkristályok között tudtak létrehozni.
A tudósok legújabb felfedezése szerint szilárd elemi hidrogén közege kell ahhoz, hogy mindez lejátszódhasson. A hidrogén ezen állapota kizárólag hatalmas nyomások mellett alakulhat ki például a Jupiterhez hasonló gázóriások magjában. Ilyen körülmények mellett a hidrogén fémszerkezetűvé válhat, és kiváló elektromos, illetve hangvezető tulajdonságokkal bírhat.
A kutatók a következtetéseikre két alapvető konstans, a finomszerkezeti állandó és a proton/elektron tömegarány segítségével jöttek rá – mindkét szám kulcsfontosságú szerepet játszik az anyagok jellemzésében.
Az egyik elmélet szerint a hangsebesség az atom nagyságával egyenes arányban csökken, ami azt jelenti, hogy tágulással a hang gyorsabban mozoghat a szilárd hidrogénatomban. A kutatócsapat kvantummechanikai számításokkal letesztelte a hipotézist, és bebizonyították, hogy az így nyert sebesség a teoretikus korlátértékekhez közelít.
Habár a mindennapi életben nem sok hasznát vehetjük ennek a felfedezésnek, tudományos szempontból mégis komoly áttörésként értékelhető, hiszen ezeknek az alapvető konstansoknak a meghatározásával jelentősen feljavíthatóak a különböző modellek és szimulációk.
Kostya Trachenko, a publikáció főszerzője elmondta,
„Abban bízunk, hogy az eredményeinkkel a viszkozitással és a magas hőmérsékletű szupravezetéshez nélkülözhetetlen hővezető állandóval összefüggésbe hozható kutatásokat, de még a kvark-gluon plazmát és a fekete lyukak fizikáját is jobban megérthetjük.”
