پژوهشگران سریع‌ترین سرعت ممکن صوت را کشف کردند

دانشمندان دانشگاه کوین مری لندن، دانشگاه کمبریج، و انستیتو فیزیک پرفشار در ترویتسک سریع‌ترین سرعت ممکن صوت را کشف کردند. این محدوده بالاتر برای سرعت صوت 36 کیلومتر در ثانیه است. این حدود دو برابر سریع‌تر از صوت در الماس است، که سخت‌ترین ماده شناخته شده در جهان به شمار می‌رود.

به گزارش جام جم آنلاین به نقل از ایتنا، امواج صوت می‌توانند از طریق واسطه‌های مختلفی، از جمله وا و آب، عبور کنند، ولی بسته به ماده‌ای که در حال عبور از آن هستند با سرعت‌های متفاوتی حرکت می‌کنند. امواج صوتی از میان جامدات به مراتب سریع‌تر از مایعات یا گازها عبور می‌کنند. محققان خاطرنشان می‌کنند که به همین علت است که اگر صدای قطاری که در حال نزدیک شدن به شماست را از طریق ریل‌ها گوش دهید خیلی زودتر از آنکه صدای آن از طریق هوا به گوشتان برسد خواهید شنید.

نظریه نسبیت خاص انیشتین یک محدوده سرعت مطلق که موج می‌تواند بپیماید، که با نام سرعت نور شناخته می‌شود، را پیش‌بینی کرده است، که برابر با حدود 300000 کیلومتر در ثانیه است. آنچه تاکنون معلوم نبود اینکه آیا اصوات در زمان عبور از جامدات یا مایعات کران سرعت بالایی دارند یا نه. سرعت صدا به دو ثابت بنیادی بدون ابعاد بستگی دارد: ثابت ساختار ریز، و نسبت جرمی پروتون به الکترون.

این اعداد در درک جهان هستی نقش ایفا می‌کنند و به طیفی از مباحث ارتباط پیدا می‌کنند، از جمله واکنش‌های هسته‌ای همچون واپاشی پروتون و سنتز هسته‌ای در ستاره‌ها. در این تحقیق، تئوری این تیم این بود که سرعت صوت قاعدتا با جرم اتم کاهش پیدا می‌کند.

دلالت این نظریه بر این بود که سرعت صوت در هیدروژن اتمی جامد بالاترین سرعت ممکن است؛ هیدروژن تنها در فشار بسیار بالا در بیش از 1 میلیون اتمسفر جامد می‌شود. این فشاری را می‌توان با هسته یک سیاره غول‌پیکر گازی مانند مشتری مقایسه کرد، که در آن هیدروژن یک جامد فلزی است. پیش‌بینی می‌شود که هیدروژن فلزی یک هادی الکتریکی و ابرهادی در دمای اتاق باشد. این تیم، با استفاده از محاسبات مکانیکی کوانتومی برای تست این پیشبینی، دریافت که سرعت صوت در هیدروژن اتمی جامد نزدیک به محدوده بنیادی تئوریک است.