Inborş

Tot ce-i mai interesant

  • Lume
  • Ştiinţă
  • Universul
  • Curiozităţi
  • Istorie
  • Natură
  • Sănătate
  • Tehnologii

Fizicienii tocmai au confirmat limita superioară a vitezei sunetului în Univers

octombrie 12, 2020 by Vladimir Moşoglu Leave a Comment

Limita superioară a vitezei sunetului

Teoria relativității speciale a lui Einstein ne-a dat limita de viteză a Universului — cea a luminii în vid.

Dar viteza maximă absolută a sunetului, prin orice mediu, a fost oarecum mai dificil de constrâns.

Este imposibil de măsurat viteza sunetului în fiecare material existent, dar acum oamenii de știință au reușit să stabilească o limită superioară bazată pe constante fundamentale, parametri universali prin care înțelegem fizica Universului.

Această limită de viteză, conform noilor calcule, este de 36 de kilometri pe secundă.

Aceasta este cam de două ori viteza sunetului la trecerea prin diamant.

Atât sunetul, cât şi lumina, călătoresc ca unde, dar se comportă un pic diferit.

Vedeţi şi: Primul test de succes a relativității generale a lui Einstein lângă o gaură neagră

Lumina vizibilă este o formă de radiație electromagnetică, astfel numită deoarece undele de lumină constau din câmpuri electrice şi magnetice.

Aceste câmpuri generează o undă electromagnetică ce se auto-perpetuează şi se poate deplasa prin vid — iar viteza sa maximă este de aproximativ 300 000 de kilometri pe secundă.

Călătorind printr-un mediu, cum ar fi apa sau atmosfera, ea se încetineşte.

Sunetul, în schimb, este o undă mecanică, ce este cauzată de o vibrație într-un mediu.

Pe măsură ce unda se deplasează prin mediu, moleculele acestui mediu se ciocnesc între ele, transferând astfel energie în timp ce trec prin el.

Prim urmare, cu cât mediul este mai rigid — cu atât mai dificil este de comprimat — iar sunetul se deplasează mai rapid.

De exemplu, apa are particulele mai compacte decât aerul, din care cauză balenele pot comunica la distanțe atât de mari în ocean.

Vedeți și: Fizicienii descoperă o nouă clasă misterioasă de particule ce conțin cinci quarci

Într-un solid rigid, așa ca diamantul, sunetul poate călători şi mai repede.

Noi folosim această proprietate pentru a studia interiorul Pământului atunci când undele sonore de la cutremure circulă prin el.

Noi o putem utiliza chiar şi pentru a înțelege interiorul stelelor.

“Undele sonore în solide sunt deja extrem de importante în multe domenii științifice”, a spus omul de ştiinţă în materiale Chris Pickard (en), de la Universitatea Cambridge, Marea Britanie.

“De exemplu, seismologii folosesc undele sonore inițiate de cutremure adânc în interiorul Pământului pentru a înțelege natura evenimentelor seismice şi proprietățile compoziției Pământului.

Vedeți și: Marea crăpătură în riftul Africii de Est este o dovadă a divizării continentului în o două

Ele, de asemenea, prezintă interes pentru oamenii de știință din domeniul materialelor, deoarece undele sonore sunt legate de proprietăți elastice importante, inclusiv capacitatea de a rezista la stres”.

Probabil, din cele expuse până acum, aţi constatat problema cu limitarea vitezei sunetului.

Cum putem lua în cont toate materialele posibile din Univers, pentru a determina limita superioară a vitezei sunetului?

Vedeți și: Acum avem mai multe dovezi că undele sonore într-adevăr transportă masă

Acesta este cazul când constantele fundamentale vin în ajutor.

Pentru a calcula limita vitezei sunetului, o echipă de oameni de știință de la Universitatea Queen Mary din Londra, Universitatea Cambridge din Marea Britanie şi Institutul de Fizica Presiunii înalte din Rusia au descoperit că limita de viteză depinde de două constante fundamentale.

Acestea sunt constanta structurii fine (en), ce caracterizează puterea interacțiunilor electromagnetice dintre particulele elementare încărcate; şi proporţia de masă proton-electron (en), care este masa de repaus a protonului împărțită la masa de repaus a electronului.

“Valorile foarte bine reglate ale constantei structurii fine şi ale proporție de masă proton-electron şi echilibrul dintre ele, guvernează reacțiile nucleare, cum ar fi degradarea protonului şi sinteza nucleară în stele, ducând la crearea elementelor biochimice esențiale, inclusiv carbonul.

Vedeți și: Protonii conțin de 10 ori mai multă presiune decât o stea neutronică

Acest echilibru oferă o ‘zonă locuibilă’ îngustă în spațiul în care se pot forma stele şi planete şi pot apărea structuri moleculare ce susțin viața”, au scris cercetătorii în lucrarea lor (en).

“Noi demonstrăm că o combinație simplă a constantei fine şi a proporției masei proton-electron rezultă într-o cantitate adimensională, ce are o implicație neașteptată şi specifică pentru o proprietate cheie a fazelor condensate — viteza cu care se deplasează undele în solide şi lichide, sau, cu alte cuvinte, viteza sunetului”.

Pentru a confirma ecuația lor, echipa a măsurat experimental viteza sunetului într-un număr mare de solide şi lichide elementare, şi au primit rezultate în concordanță cu predicțiile lor.

O predicție specifică a teoriei echipei este că viteza sunetului ar trebui să scadă odată cu masa atomului.

Conform acest predicții, sunetul ar trebui să se deplaseze cel mai rapid prin hidrogen atomic solid — ce poate exista doar la presiuni extrem de mari, de peste aproximativ 1 milion de ori presiunea atmosferică a Pământului la nivelul mării (100 gigapascali).

Vedeţi şi: Hidrogenul a fost transformat în metal, un act uimitor de alchimie

Obținerea unei probe pentru a verifica experimental această predicție ar fi extrem de dificil, astfel echipa a mizat pe calculele bazate pe proprietățile hidrogenului atomic solid la presiunea între 250 şi 1000 de gigapascali.

Şi ei, din nou au descoperit că rezultatele corespund cu previziunile lor.

Dacă rezultatele aplicării ecuației echipei vor rămâne consecvente, aceasta s-ar putea dovedi un instrument valoros, nu doar pentru înţelegerea materialelor individuale, dar şi a Universului pe larg.

“Noi credem că rezultatele acestui studiu”, a spus fizicianul Kostya Trachenko (en), de la Universitatea Queen Mary din Londra, “ar putea avea alte implicații științifice, ajutându-ne să găsim şi să înțelegem limitele diferitor proprietăți, cum ar fi vâscozitatea şi conductivitatea termică, relevante pentru superconductivitatea la temperaturi ridicate, plasma quark-gluon şi chiar fizica găurilor negre”.

Cercetarea a fost publicată în Science Advances.

Filed Under: Ştiinţă, Ultimele articole Tagged With: descoperiri, fizică, materie

About Vladimir Moşoglu

Experimentez: Search Engine Optimization, Digital Marketing, Structură Informaţională a web - siturilor.

În continue căutare de lucruri interesante şi utile din întreaga lume.

Lasă un răspuns Anulează răspunsul

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Acest sit folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.

Cele mai populare astăzi

  • Albatrosul - animale din antarctica 23 Animale din Antarctica şi Polul Sud 120 views | posted on 27/03/2018
  • Curiozităţi despre Africa 50 de curiozităţi despre Africa, şi date interesa... 80 views | posted on 21/10/2014
  • Musée Grévin - monumente şi obiective turistice din Franţa 20 Cele mai vizitate monumente şi obiective turist... 79 views | posted on 04/11/2015
  • Fructe exotice - Durian 23 fructe exotice ciudate de care veţi fi cu sigu... 78 views | posted on 12/11/2015
  • Curiozităţi despre Polul Nord Curiozităţi despre Polul Nord şi informaţii intere... 43 views | posted on 01/06/2016
  • Curiozităţi despre sistemul solar 10 curiozități despre sistemul solar 29 views | posted on 02/11/2014
  • Timpul ţi viteza luminii 10 curiozitaţi din fizică şi lucruri ciudate 28 views | posted on 22/06/2014

Ultimele interesante

Cea mai veche pictură rupestră

Cea mai veche pictură rupestră cunoscută găsită în Indonezia

ianuarie 16, 2021

Planeta Jupiter

Planeta Jupiter este mai mare ca unele stele, de ce noi nu am primit un al doilea soare?

ianuarie 11, 2021

cea mai veche şi îndepărtată galaxie

Astronomii au găsit cea mai veche şi îndepărtată galaxie de până acum

ianuarie 9, 2021

Calea Lactee este probabil plină de civilizații dispărute

decembrie 27, 2020

Telescopul Parkes — a detectat un semnal misterios

Căutătorii de extratereștri detectează un semnal radio misterios de la steaua din apropiere

decembrie 21, 2020

Marea conjuncţie — Jupiter şi Saturn

Marea conjuncţie — Jupiter şi Saturn aproape că se vor “atinge” în timpul solstițiului de iarnă — un rar spectacol ceresc

decembrie 19, 2020

Tau Boötes b — prima planetă detectată cu ajutorul semnalelor radio

Este posibil ca astronomii să fi detectat primul semnal radio provenit de la o exoplanetă

decembrie 18, 2020

Taguri

alimentaţie sănătoasă anatomie animale antropologie arheologie astrofizică astronomie biologie cancer chimie civilizaţii cosmologie cosmonautică creier cuantică curiozităţi curiozităţi biologie curiozităţi din lume curiozităţi istorice curiozităţi ştiinţifice descoperiri descoperiri arheologice ecologie Egipt energie regenerabilă evoluţie exoplanete explorare fizică galaxii genetică geografie geologie găuri negre imagini din natura invenţii marte medicină paleontologie planete sistem solar turism util viaţă pe alte planete zboruri spaţiale

Alte articole interesante

În ce mod un simplu comerciant este asociat cu începutul şi sfârşitul războiului civil din SUA

Totuși, creierul adult creşte neuroni noi, spune un studiu

În sfârșit a fost detectată particula evazivă ce poate elucida faptul de unde se ia majoritatea energiei în univers

Imagine a lui Isus: O imagine timpurie a lui Isus a fost descoperită în Egypt.

Lipsa “catastrofică” a somnului în lumea modernă ne ucide, avertizează un cercetător în ştiinţa somnului

  • Politica de confidenţialitate

Natură

Unul dintre cele mai mari mistere ale biologiei “a fost rezolvat” de IA

Continue oare oamenii să evolueze? Oamenii de știință răspund

Oamenii de știință pentru prima dată au clonat calul lui Przewalski şi el e atât de drăguț

Urme de picioare umane vechi de 120 000 de ani au fost descoperite în Arabia Saudită

De ce unii oameni sunt mai atrăgători pentru ţânţari decât alții?

Categorii

  • Artă (13)
  • Curiozităţi (67)
  • Istorie (108)
  • Lume (162)
  • Natură (165)
  • Poza zilei (24)
  • Sănătate (146)
  • Ştiinţă (246)
  • Tehnologii (113)
  • Ultimele articole (797)
  • Universul (249)

© 2021 Toate drepturile rezervate · Inbors.com · Construit pe Genesis Framework

sponsored