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Les scientifiques trouvent la limite supérieure de la vitesse du son – 45S

Des scientifiques de trois institutions différentes ont cherché à découvrir la vitesse la plus rapide que la vitesse du son pouvait atteindre. Les scientifiques ont effectué des tests prédisant que le son se déplacera le plus rapidement dans l’hydrogène solide atomique.

La vitesse du son est estimée à 343 m / s (environ 1 235,5 km / h) au niveau de la mer, dans l’air et à 20 degrés de température en standard. Bien sûr, lorsque les conditions changent, la vitesse du son change également. Alors, quelle est la vitesse maximale que le son peut atteindre? Les scientifiques ont récemment répondu à cette question.

Des chercheurs de l’Université Queen Mary de Londres, de l’Université de Cambridge et de l’Institute for High Pressure Physics se sont réunis pour trouver la vitesse maximale du son. Les scientifiques ont fait bouger le son dans le diamant, le matériau le plus dur au monde, à une vitesse deux fois plus rapide. Le son a voyagé à une vitesse d’environ 36 km / s.

Comment l’étude a-t-elle été menée?

Les ondes sonores peuvent se déplacer dans divers environnements tels que l’air et l’eau, et la vitesse de déplacement des ondes varie également en fonction de cet environnement. Par exemple, comme le son se propage plus rapidement sur les solides, vous pouvez entendre le son inouï d’un train dans les airs, lorsque vous posez votre tête sur les rails.

La théorie de la relativité d’Einstein maintient la vitesse maximale qu’une onde peut parcourir égale à la vitesse de la lumière. Cependant, jusqu’à présent, on ne savait pas si les ondes sonores avaient une limite de vitesse supérieure lorsqu’elles traversaient des solides ou des liquides. L’estimation de la limite supérieure de la vitesse du son, selon de nouvelles recherches scientifiques, dépendait de deux constantes fondamentales adimensionnelles: la constante de structure fine et le rapport de masse proton-électron.

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Ces deux constantes jouent déjà un rôle important dans notre compréhension de l’univers. Les valeurs précises des constantes régissent les réactions nucléaires telles que la désintégration du proton et la synthèse nucléaire dans les étoiles, et l’équilibre entre les deux nombres fournit une «  zone habitable  » étroite où les étoiles et les planètes peuvent se former et des structures moléculaires vitales peuvent émerger.

La nouvelle découverte des scientifiques suggère que ces deux constantes fondamentales peuvent également affecter d’autres domaines scientifiques, tels que la science des matériaux et la physique de la matière condensée, en imposant des limites à certaines propriétés spécifiques des matériaux, telles que la vitesse du son. Les scientifiques ont essayé cette théorie dans une variété de matériaux et ont obtenu la prédiction de leur théorie selon laquelle la vitesse du son devrait diminuer avec la masse de l’atome.

Cette prédiction des scientifiques signifiait que le son voyageait le plus rapidement dans l’hydrogène atomique solide. Mais l’hydrogène n’était atomiquement solide qu’à des pressions telles que la pression au cœur de géantes gazeuses comme Jupiter. Les scientifiques ont donc effectué les calculs de mécanique quantique les plus récents pour mener à bien leurs travaux et ont constaté que la vitesse du son dans l’hydrogène solide était proche de la limite fondamentale théorique.

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