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

Cele mai populare astăzi

  • Curiozităţi despre sistemul solar 10 curiozități despre sistemul solar 56 views | posted on 02/11/2014
  • Curiozităţi despre Univers -  steaua Betelgeuse 20 de curiozităţi despre univers şi informaţii int... 44 views | posted on 21/01/2015
  • Curiozităţi despre Polul Nord Curiozităţi despre Polul Nord şi informaţii intere... 22 views | posted on 01/06/2016
  • Fructe exotice - Durian 23 fructe exotice ciudate de care veţi fi cu sigu... 17 views | posted on 12/11/2015
  • Curiozităţi despre Africa 50 de curiozităţi despre Africa, şi date interesa... 11 views | posted on 21/10/2014
  • Cele mai mari cascade - Casca Angel 15 Cele mai mari cascade din lume, unele despre ca... 11 views | posted on 10/09/2015
  • Fernando Magellan 10 curiozitaţi despre prima călătorie în jurul lu... 11 views | posted on 10/08/2015

Ultimele interesante

Muon g-2 — dovezi „convingătoare” a unei noi forțe a naturii

Muonii — dovezi „convingătoare” a unei noi forțe a naturii

aprilie 9, 2021

Materia întunecată ar putea fi făcută din găurile negre de la începuturile timpului

aprilie 4, 2021

Idolul Shigir — cea mai veche statuie de lemn din lume

Cea mai veche statuie de lemn din lume are o vechime de peste 7000 de ani

aprilie 2, 2021

Cern — dovezi ale unei noi fizici

Dovezi ale unei noi fizici la Cern? Indici a unei noi forțe a naturii

martie 28, 2021

Gaură de vierme traversabilă

Găurile de vierme din Univers sunt pe deplin traversabile, arată noile calcule

martie 21, 2021

Fulguritul creat de fulgere ar fi putut provoca viața pe Pământ

Fulgerele străvechi ar fi putut provoca viaţa pe Pământ

martie 20, 2021

GJ 1132 b — O exoplanetă de mărimea Pământului, posibil a obţinut a doua atmosferă

O exoplanetă de mărimea Pământului, posibil a obținut a doua atmosferă, după ce a pierdut-o pe cea inițială

martie 14, 2021

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

Lume

Cea mai veche fabrică de bere

Cea mai veche fabrică de bere de producție în masă cunoscută a fost descoperită în Egipt

O fabrică de bere de mare producție, considerată a fi „cea mai veche” din lume, a fost descoperită de o echipă de arheologi la situl funerar Abydos din sudul Egiptului. „Comuna misiune arheologică egiptean-americană, condusă de Dr. Matthew Adams de la Universitatea New York şi de Dr. Deborah Vischak de la Universitatea Princeton, ce lucrează […]

Alte articole interesante

Cercetătorii au descoperit rămăşiţele unui strămoş ‘hobbit’

Un sarcofag masiv a fost dezgropat în Egipt şi nimeni nu știe cui aparține

Dovezile Marii Explozii – Big Bang au fost găsite

Cercetătorii au creat şosete care generează electricitate utilizând urina

Astronomii au făcut o descoperire incredibil de rară a unei planete ca Pământul

  • Politica de confidenţialitate

Natură

Descoperirea craniului „Dragon Man” în China ar putea adăuga noi specii în arborele genealogic uman

Pentru prima dată, materia organică crucială pentru viață a fost găsită pe suprafața unui asteroid

Câmpul magnetic al Pământului s-a răsturnat 42 000 mii de ani în urmă. Consecințele au fost dramatice

Tot mai multe dovezi arată că viața pe Pământ a început nu doar de la ARN

Noul dinozaur masiv descoperit, ar putea fi cea mai mare creatură ce a călcat vreodată pe Pământ

Categorii

  • Artă (14)
  • Curiozităţi (68)
  • Istorie (111)
  • Lume (164)
  • Natură (171)
  • Poza zilei (24)
  • Sănătate (146)
  • Ştiinţă (255)
  • Tehnologii (115)
  • Ultimele articole (816)
  • Universul (260)

© 2023 Toate drepturile rezervate · Inbors.com · Construit pe Genesis Framework

sponsored