Vědci našli horní limit pro rychlost zvuku, dosahuje jí v pevném vodíku

13. 10. 2020
Částicová fyzikaRychlost světla

Vědcům z Queen Mary University of London, University of Cambridge a Institute for High Pressure Physics in Troitskse se podařilo identifikovat nejrychlejší možné šíření zvuku. Je to 36 km/s v pevném vodíku, který by se mohl nacházet v nitru velkých plynných planet jako je Jupiter.

Jupiter, oblaka v atmosféře

Jupiter, oblaka v atmosféře Planeta Jupiter zachycená vesmírnou sondou Juno.



Rychlost zvuku je závislá na prostředí, ve kterém se propaguje. U zvuku (na rozdíl od světla) platí, že je rychlejší v pevných materiálech než například v plynech a třeba ve vakuu se zvuk nešíří vůbec.  

Aby vědci našli horní limit pro rychlost zvuku, museli tedy přijít na to, v jakém prostředí bude nejrychlejší. Podle teorie závisí rychlost zvuku mimo jiné na struktuře materiálu a také na hmotnosti atomů v tomto materiálu. Čím vyšší atomární hmotnost, tím pomalejší je šíření zvuku. To by znamenalo, že nejrychlejší bude zvuk v pevném vodíku, který má nejnižší hmotnost.

Prostřednictvím kalkulací následně zjistili, že v pevném vodíku by se měl zvuk šířit rychlostí 36 km/s, což je 2x rychleji než například v diamantu. Tato rychlost se potom blíží maximální rychlosti, kterou se zvuk může pohybovat.


    
  
  • rychlost světla ve vakuu: 299 792 km/s
    • 
  
  • rychlost světla ve vodě: 225 000 km/s
    • 
  
  • rychlost zvuku v pevném vodíku 36 km/s
    • 
  
  • rychlost zvuku ve vzduchu: 0,3 km/s
    •
Více informací k tématu
Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu:

Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Další zprávy z kategorie Částicová fyzika

Rychlé kmitání muonů v urychlovači by mohlo být projevem nové fyzikální síly
8. 4. 2021 (novější než zobrazený článek)

Vědcům z amerického Fermilabu a několika dalších institucí a zemí se podařilo pozorovat fenomén, který si neumí vysvětlit existující vědou. Podle našeho aktuálního vědeckého poznání existují 4 fyzikální síly, které popisují interakci mezi velkými objekty i drobnými částicemi. Patří mezi ně gravitace, elektromagnetická síla a silná a slabá jaderná síla. Chování subatomárních částic muonů v urychlovači nicméně naznačuje existenci síly páté, o které toho zatím moc nevíme.

celý článek

Vědci změřili nejkratší časový úsek v historii - průlet světla molekulou vodíku
19. 10. 2020 (novější než zobrazený článek)

Celých 247 zeptosekund trvalo fotonu prolétnout molekulou vodíku. Jedná se o nejkratší změřený časový úsek v historii, dřívější rekord byl 850 zeptosekund z roku 2016. Zeptosekunda je triliardtina sekundy: 0,000 000 000 000 000 000 001 s = 1 zs.

celý článek

Kvantové propojení mezi dvěma rozdílnými objekty posouvá možnosti praktické aplikace kvantové fyziky
1. 10. 2020

Týmu vědců z University of Copenhagen se podařilo vytvořit kvantové propojení mezi mechanickým oscilátorem a oblakem atomů. Tyto dva velmi rozdílné objekty byly propojeny prostřednictvím fotonů. S novou metodou se vědcům otvírají nové možnosti využití kvantového propojení nejen pro vědecké účely, ale také v praktickém využití v šifrované komunikaci a ukládání informací.

Experiment v CERNu přinesl první evidenci vzácné reakce rozpadu kaonu
4. 8. 2020

Vědci ve výzkumném centru pro jadernou fyziku CERN pozorovali první významnou evidenci pro proces, který by mohl mimo jiné pomoci vysvětlit existenci temné hmoty. Výsledky svého výzkumu vědci prezentovali na pražské konferenci ICHEP 2020.

celý článek

Nová studie odhaluje nové elektronové skupenství hmoty
20. 2. 2020

Tým vědců vedený Megan Briggemanovou publikoval v magazínu Science studii, která se zaměřuje na jednodimenzionální vodivost, při které elektrony putují vodivým materiálem ve skupině namísto samostatně. Dochází tak k tzv. balistické vodivosti, při které skupiny elektronů cestují v jednom směru bez rozptylu. V takové situaci materiál nevydává při vedení proudu žádné teplo.

celý článek

Vědci možná pozorovali projev páté základní síly, mohla by pomoci vysvětlit temnou hmotu
26. 11. 2019

Dnes jsou známy čtyři základní přírodní síly, které stojí za veškerými interakcemi mezi částicemi a poli v přírodě. Patří mezi ně silná a slabá jaderná síla, gravitace a elektromagnetická síla. Vědci nyní pozorovali v atomu helia jev, který nedokáží přisoudit ani jedné z nich, mohlo by jít o projev páté základní interakce a jejím nositelem by mohla být temná hmota.

celý článek

Fyzikální experiment s ultrarychlým laserem odhalil doposud neznámé skupenství hmoty
24. 11. 2019

S narůstající energií dochází v materiálech k poklesu uspořádanosti jejich vnitřní struktury. Nové pokusy s vlnou hustoty náboje (charge density wave, CDW) však ukazují, že za určitých podmínek lze dosáhnout opačného výsledku: laserové pulzy ve speciálním materiálu vytváří vysoce organizovanou strukturu.

celý článek