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SpanishGli scienziati hanno determinato la massima velocità possibile del suono
Un gruppo internazionale di scienziati ha fissato un limite massimo per la velocità del suono, che è di circa 36 chilometri al secondo. Finora, la massima velocità del suono è stata misurata in un diamante ed era solo circa la metà del massimo dichiarato.
Le onde sonore possono penetrare vari media come l'aria o l'acqua. A seconda di ciò che stanno attraversando, si muovono a velocità diverse. Ad esempio, si muovono molto più velocemente attraverso i solidi che attraverso liquidi o gas, quindi un treno in arrivo può essere ascoltato prima ascoltando il suono che viaggia lungo il percorso piuttosto che nell'aria.
La teoria della relatività speciale di Albert Einstein stabilisce un limite assoluto alla velocità alla quale un'onda può propagarsi, vale a dire la velocità della luce, che è di circa 300.000 km al secondo. Finora, tuttavia, non è noto se le onde sonore abbiano anche un limite di velocità superiore quando attraversano solidi o liquidi. Finora. Scienziati della Queen Mary University di Londra, dell'Università di Cambridge e dell'Institute of High Pressure Physics di Troiksk, in Russia, hanno scoperto che la velocità del suono dipende da due costanti fondamentali adimensionali: la sottile costante strutturale e il rapporto tra massa protonica ed elettrone. i risultati del loro lavoro sono nella rivista "Anticipi Scienza"è stato pubblicato. (Fonte immagine: Pixelbay)
velocità del suono
Kostya Trachenko della Queen Mary University di Londra ei suoi colleghi hanno iniziato la loro ricerca con due costanti fisiche ben note: il rapporto tra massa protonica e massa elettronica e la sottile costante strutturale che caratterizza la forza delle interazioni tra particelle cariche. Secondo Trachenko, abbiamo un'idea abbastanza chiara di questi valori. Se li avessi cambiati almeno un po ', l'universo non sarebbe come appare. - Se cambiamo queste costanti di una piccola percentuale, il protone potrebbe non essere più stabile e anche i processi nelle stelle potrebbero interrompersi, il che porterebbe alla sintesi di elementi pesanti, in modo che non ci sarebbe più carbonio e non più vita ", dice Trachenko.
Queste due costanti giocano un ruolo importante nella comprensione del nostro universo. I loro valori finemente sintonizzati regolano le reazioni nucleari come il decadimento del protone e la fusione nucleare nelle stelle, e l'equilibrio tra loro garantisce l'esistenza di un'ecosfera, cioè un luogo intorno alle stelle dove i pianeti hanno le giuste condizioni per sostenere la vita. Nuove scoperte, tuttavia, suggeriscono che queste due costanti fondamentali possono anche influenzare altre aree della scienza, come la scienza dei materiali e la fisica della materia condensata, fissando limiti specifici alle proprietà dei materiali, come la velocità del suono.
Queste costanti governano il cosmo e la velocità del suono è limitata a loro. La velocità della luce determina il limite massimo di velocità nell'universo. Una sottile costante strutturale determina la forza con cui le particelle caricate elettricamente interagiscono tra loro. In combinazione con un'altra costante, il rapporto tra le masse di protoni ed elettroni, questi numeri determinano il limite della velocità del suono.
Massima velocità del suono
Il suono è un'onda che si propaga, facendo interagire le particelle vicine tra loro, quindi la loro velocità dipende dalla densità del materiale e dal modo in cui gli atomi in esso sono collegati. Trachenko ei suoi colleghi hanno sfruttato questo fatto e, insieme al rapporto tra la massa del protone e l'elettrone e la costante della struttura sottile, hanno calcolato la velocità massima con cui un suono potrebbe teoricamente muoversi in qualsiasi liquido o solido: circa 36 chilometri al secondo. - Era opinione diffusa che il suono raggiungesse la massima velocità in un diamante perché è il materiale più duro, ma non sapevamo se esistessero restrizioni teoricamente fondamentali sulla velocità alla quale un suono può muoversi ", dice Trachenko.