Cercetătorii au descoperit viteza maximă a sunetului

Experimentele și calculele cercetătorilor au arătat că sunetul poate atinge o viteză de 36 kilometri pe secundă, în condițiile optime.

Datorită teoriei relativității speciale a lui Einstein, știm că viteza luminii în vid este limita maximă de viteză în Univers, dar este de așteptat ca și alte tipuri de unde să prezinte astfel de limite superioare. Pentru oamenii de știință undele sonore se dovedesc a fi un subiect care le-a atras atenția, iar acum aceștia au descoperit limita de viteză maximă a sunetului care se mișcă prin materiale dense, cum ar fi solidele și lichidele, notează IFL Science.

O echipă de cercetători estimează că undele sonore se pot propaga cu o viteză maximă de 36 de kilometri pe secundă. Această viteză este de două ori mai mare decât viteza sunetului în diamante și de peste 100 mai mare față de viteza sunetului prin aer. Cercetătorii mai adaugă, de asemenea, că această măsurătoare este de aproximativ 8.000 de ori mai mică decât viteza luminii în vid.

Cum se propagă sunetul?

Undele sonore sunt un tip de vibrație care se propagă printr-un mediu, fie el solid, lichid sau gazos. În cazul solidelor și al lichidelor, viteza sunetului este mult mai mare datorită densității lor mai mari. Particulele lor constituente sunt mult mai apropiate, permițând vibrației să se răspândească mai repede.

Calculele cercetătorilor au pornit de la observațiile despre modul în care viteza sunetului este calculată folosind caracteristicile fizice ale unui material. Formula standard arată că viteza depinde densitatea și potențialul de a deforma un anumit material. Echipa a realizat că poate extinde acest calcul pentru a crea un caz teoretic, ajungând la o formulă care depinde de trei constante fizice: viteza luminii în vid, raportul dintre masa electronilor și masa protonilor și constantă de structură fină, care caracterizează puterea interacțiunilor electromagnetice dintre particule.

Oamenii de știință cred că această formulă poate prezice limita superioară a vitezei sunetului, deoarece nu mai are nevoie de proprietățile materialului ca întreg, inclusiv cu imperfecțiunile sale, ci trebuie să ia în considerare doar particulele sale constitutive și modul în care acestea interacționează între ele.

O descoperire cu aplicații practice

„Undele sonore din solide sunt deja extrem de importante în multe domenii științifice. De exemplu, seismologii folosesc undele sonore produse de cutremure în interiorul Pământului pentru a înțelege natura evenimentelor seismice și proprietățile compoziției Pământului”, a spus într-un comunicat profesorul Chris Pickard, expert în știința materialelor la Universitatea din Cambridge.

Acesta mai adaugă faptul că undele sonore „sunt de interes și pentru oamenii de știință din domeniul materialelor, deoarece undele sonore sunt legate de proprietăți elastice importante, inclusiv capacitatea de a rezista la stresul mecanic”.

Citește și:

Cercetătorii din Singapore au creat o fereastră care ”anulează” sunetele din stradă

InSight a surprins o serie de sunete ciudate pe Marte

Cel mai puternic sunet subacvatic înregistrat vreodată a fost produs de o echipă de fizicieni din care face parte şi un român. Este atât de puternic încât voporizează apa din jur – VIDEO

A fost proiectat sistemul cu unde laser ce îţi poate transmite sunetul direct în ureche fără ca ceilalţi să-l poată auzi