Ein Forscherteam der Queen Mary University in London, der University of Cambridge und des Instituts für Hochdruckphysik in Russland hat gerade die schnellstmögliche Schallgeschwindigkeit entdeckt.
Messung der Schallwellen
Die Studie festgestellt, dass eine Obergrenze für die Geschwindigkeit von festgelegt wird Ton kann durch Messung zweier dimensionsloser Grundkonstanten ermöglicht werden: der Feinstrukturkonstante und des Protonen-Elektronen-Massenverhältnisses.
Es wurde beobachtet, dass diese fundamentalen Konstanten ein breites Spektrum wissenschaftlicher Bereiche beeinflussen, einschließlich Kernreaktionen und bewohnbarer Zonen im Weltraum. Anscheinend können sie uns auch dabei helfen, die Schallgeschwindigkeit zu bestimmen.
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Forscher testeten Schallwellen mit einer Reihe von Materialien, um Finden Sie die Antwort auf eine bestimmte eigene Theorie: Die Schallgeschwindigkeit sollte mit der Masse des Atoms abnehmen. Nach ihrer Vorhersage sollte der Schall in festen Atomen am schnellsten sein. Wasserstoff .
fester atomarer Wasserstoff
Fester atomarer Wasserstoff ist jedoch sehr schwer zu finden, da er nur bei sehr hohen Drücken auftritt. über 1 Million Atmosphären . Bei diesen Drücken, die mit denen im Kern von Gasriesen wie Jupiter vergleichbar sind, bildet Wasserstoff einen metallischen Feststoff; ähnlich wie Kupfer, und es wird vorausgesagt, dass er als Supraleiter bei Raumtemperatur wirkt.
Die verwendeten Forscher quantenmechanische Berechnungen zu Berechnen Sie, dass die Schallgeschwindigkeit in festem atomarem Wasserstoff um die theoretische Grundgrenze liegen sollte.
Nach dem Universität von Cambridge , t Das Studienergebnis beträgt ungefähr 36 km pro Sekunde. Das ist ungefähr doppelt so schnell wie die Schallgeschwindigkeit von Diamant, dem härtesten bekannten Material der Welt.
Professor Chris Pickard vom Cambridge Department of Materials Science and Metallurgy erklärte das "Schallwellen in Festkörpern sind in vielen wissenschaftlichen Bereichen bereits von enormer Bedeutung. Beispielsweise verwenden Seismologen Schallwellen, die durch Erdbeben tief im Erdinneren ausgelöst wurden, um die Natur seismischer Ereignisse und die Eigenschaften der Erdzusammensetzung zu verstehen."
Professor Kostya Trachenko, Professor für Physik an der Queen Mary, fügte hinzu: "Wir glauben, dass die Ergebnisse dieser Studie weitere wissenschaftliche Anwendungen haben könnten, indem sie uns helfen, Grenzen verschiedener Eigenschaften wie Viskosität und Wärmeleitfähigkeit zu finden und zu verstehen, die für die Hochtemperatursupraleitung relevant sind, Quark-Gluon-Plasma und sogar Schwarzlochphysik. "