Максимальная скорость звука.
Максимальная скорость звука:
Скорость звука – это скорость распространения упругих волн в среде: как продольных (в газах, жидкостях или твёрдых телах), так и поперечных, сдвиговых (в твёрдых телах).
Скорость звука определяется упругостью и плотностью среды. Как правило, в газах скорость звука меньше, чем в жидкостях, а в жидкостях – меньше, чем в твёрдых телах.
Ученые в результате сложных квантово-механических расчетов установили, что максимально возможная скорость распространения звуковых волн составляет около 36,1 км/с. Такая скорость звука – около 36,1 км/с характерна для металлического водорода – одного из фазовых состояний водорода, находящегося при сверхвысоком давлении (400-500 ГПа). Считается, что большие количества металлического водорода находятся в ядрах планет-гигантов: Юпитера, Сатурна и крупных экзопланет.
Верхняя граница скорости звука, по мнению ученых, обуславливается двумя безразмерными фундаментальными физическими константами: постоянной тонкой структуры и отношением массы протона к массе электрона.
Постоянная тонкой структуры характеризует силу электромагнитного взаимодействия между элементарными частицами. Постоянная тонкой структуры – безразмерная величина. Она обозначается α и численно равна α = 7,2973525693(11)·10-3. Данная константа определяет все основные свойства и характеристики объектов микромира: размеры электронных орбит в атомах, энергии связи (как между элементарными частицами, так и атомами) и т.д., и соответственно все остальные свойства вещества – физические, химические, ядерные и пр.
Согласно теории ученых, на которую они опирались при производстве расчетов, скорость звука тем меньше, чем больше масса атома. И наоборот, тем больше, чем меньше его масса. Единственным веществом, где скорость звука достигает максимальных значений, по мнению ученых, может быть металлический водород, для которого и были проведены соответствующие квантово-механические расчеты на основе двух указанных безразмерных фундаментальных физических констант: постоянной тонкой структуры и отношении массы протона к массе электрона.
По мнению ученых, эти два числа играют ключевую роль во многих процессах, происходящих во Вселенной.
Примечание: © Фото и видео https://www.pexels.com, https://pixabay.com