Digital Tהינק Tקרסול (DTT)

מדענים קבעו את מהירות הצליל המרבית האפשרית


קבוצה בינלאומית של מדענים קבעה גבול עליון למהירות הצליל, שנע סביב 36 קילומטר לשנייה. עד כה מהירות הצליל הגבוהה ביותר נמדדה ביהלום והייתה רק כמחצית מהמקסימום המוצהר.


גלי קול יכולים לחדור למדיות שונות כמו אוויר או מים. תלוי מה הם עוברים, הם נעים במהירות שונה. לדוגמה, הם נעים הרבה יותר מהר דרך מוצקים מאשר דרך נוזלים או גזים, כך שרכבת מתקרבת יכולה להישמע מוקדם יותר אם תקשיב לצליל הנוסע לאורך המסלול ולא באוויר.

תורת היחסות המיוחדת של אלברט איינשטיין מציבה גבול מוחלט למהירות שבה גל יכול להתפשט, כלומר מהירות האור, שנמצאת סביב 300.000 ק"מ לשנייה. אולם עד כה לא ידוע אם לגלי הקול יש גם מגבלת מהירות עליונה בחציית מוצקים או נוזלים. עד עכשיו. מדענים מאוניברסיטת קווין מרי בלונדון, אוניברסיטת קיימברידג 'והמכון לפיזיקה בלחץ גבוה בטרויסק, רוסיה, גילו כי מהירות הצליל תלויה בשני קבועים בסיסיים חסרי ממד: הקבוע המבני העדין והיחס בין מסת הפרוטון לאלקטרון. תוצאות עבודתם במגזין "התקדמות מדע"פורסם. (מקור תמונה: Pixelbay)


מהירות הצליל

קוסטיה טרצ'נקו מאוניברסיטת קווין מרי בלונדון ועמיתיו החלו את המחקר בשני קבועים פיזיים ידועים: היחס בין מסת פרוטון למסת אלקטרונים והקבוע המבני העדין המאפיין את כוח האינטראקציות בין חלקיקים טעונים. לדברי טרצ'נקו, יש לנו מושג די טוב על הערכים הללו. אם היית משנה אותם לפחות מעט, היקום לא היה נראה כמו שהוא נראה. - אם נשנה קבועים אלה בכמה אחוזים, יתכן שהפרוטון כבר לא יהיה יציב, ואפילו התהליכים בכוכבים יכולים להיפסק, מה שיוביל לסינתזה של אלמנטים כבדים, כך שלא יהיה יותר פחמן ולא יהיה יותר חיים. , "אומר טרצ'נקו.


לשני הקבועים הללו תפקיד חשוב בהבנת היקום שלנו. הערכים שלהם מכווננים היטב מווסתים תגובות גרעיניות כמו ריקבון פרוטונים והתמזגות גרעינית בכוכבים, והאיזון ביניהם מבטיח קיום של אקוספירה, כלומר מקום סביב הכוכבים שבו לכוכבי הלכת התנאים הנכונים לקיים חיים. תגליות עם זאת מצביעות על כך ששני הקבועים הבסיסיים הללו יכולים להשפיע גם על תחומי מדע אחרים, כגון מדע חומרים ופיזיקה של חומר מעובה, על ידי קביעת מגבלות ספציפיות על תכונות החומר, כגון מהירות הקול.

קבועים אלה שולטים בקוסמוס, ומהירות הצליל מוגבלת אליהם. מהירות האור קובעת את הגבלת המהירות האולטימטיבית ביקום. קבוע מבני עדין קובע את הכוח שבו אינטראקציה חלקיקים טעונים חשמלית זה עם זה. בשילוב עם קבוע נוסף - היחס בין מסות פרוטון ואלקטרונים - מספרים אלה גורמים לגבול מהירות הצליל.

מהירות מקסימלית של צליל

קול הוא גל שמתפשט וגורם לחלקיקים סמוכים לתקשר, ולכן מהירותם תלויה בצפיפות החומר ובאופן חיבור האטומים בו. טרצ'נקו ועמיתיו השתמשו בעובדה זו, ויחד עם היחס בין מסת הפרוטון לאלקטרון לבין הקבוע של המבנה העדין, חישבו את המהירות המקסימלית בה יכול צליל לנוע באופן תיאורטי בכל נוזל או מוצק: כ -36 קילומטר לשנייה. - האמונה הרווחת הייתה שהצליל ביהלום הגיע למהירות הגבוהה ביותר מכיוון שהוא היה החומר הקשה ביותר, אבל לא ידענו אם יש תיאורטיות מגבלות מהותיות למהירות הצליל יכול לנוע ", אומר טרצ'נקו.