Скорость звука Вселенной достигла верхнего предела: физики смогли его установить

Физикам удалось совершить практически невозможное. Они подтвердили верхний предел скорости звука во Вселенной. В рамках теории относительности скоростью

Физикам удалось совершить практически невозможное. Они подтвердили верхний предел скорости звука во Вселенной. В рамках теории относительности скоростью Вселенной считается скорость света в вакууме. Но абсолютная максимальная скорость звука через любую среду оставалась неизвестной, поскольку ограничить ее какими-либо расчетами невозможно. В каждом существующем материале измерить скорость звука нереально. И потому ученые решили установить особый верхний предел, используя для этого основы фундаментальных констант.

Они считаются универсальными параметрами для понимания физики Вселенной. По новым расчетам, ограничение скорости составляет около 36 километров в секунду. И это в два раза больше скорости звука, проходящего через алмаз.

Звук и свет распространяются так же, как и волны. Но их поведение различно. Видимый свет представляет собой форму электромагнитного излучения. Его волны состоят из колеблющихся электрических и магнитных полей. Они генерируют самовоспроизводящуюся электромагнитную волну. Эта волна, в свою очередь, может распространяться в вакууме, а ее максимальная скорость составляет около 300 тысяч километров в секунду.

А звук представляет собой механическую волну, вызванную вибрацией во внешней среде – молекулы сталкиваются и передают друг другу энергию по мере своего движения. Таким образом, чем жестче и плотнее среда, тем быстрее в ней распространяется звук. Алмаз – уникальный материал.

Его используют, чтобы изучить свойства внутренней части Земли, когда через нее проходят звуки землетрясений. Он же применяется и в опытах изучения внутреннего строения звезд. Для расчета предельных значений скорости звука исследователи Лондонского Университета Королевы Марии и Кембриджского Университета, использовали ограничение скорости, зависящее от двух фундаментальных констант.

Это постоянная тонкой структуры, которая характеризует силу электромагнитного взаимодействия между элементарными заряженными частицами, и отношение масс протона к массе электрона, которое представляет собой массу покоя протона, деленную на массу покоя электрона. Их простейшая комбинация привела к безмерной величине, имеющей неожиданное и конкретное значение для скорости звука.

В сложных расчетах ученые пришли к выводу, основанному на свойствах твердого атомарного водорода между 250 и 1000 гигапаскалей. И они обнаружили, что результаты снова совпадают с их прогнозами.

Последнее


ТОП недели