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基本常数地放置新的速度限制

2021-12-26 11:50:04来源:

声音有速度限制。在正常情况下,它的海浪可以在每秒36公里处旅行,物理学家提出10月9日的科学推进。

声音拉链沿不同材料的不同率 - 例如,在水中移动更快。但在天然发现的条件下,没有任何材料可以举办过这种最终极限的声波,这是在空气中行驶的典型声音速度约100倍。

该团队的推理基于物理和数学关系的众所周知的等式。“鉴于论证的简单性,它表明[研究人员]将手指放在很深的东西上,”ÉcoleSupérieuredemegyiqueet de Chimie Industrielles of Paris of Paris。

速度限制的等式基于基本常数,统治宇宙的特殊数字。一个这样的数字,光速,设置宇宙的最终速度限制 - 没有什么可以更快地走。另一种称为细结构常数,确定电荷粒子推动和拉动的强度。当在正确的布置中与另一种常数组合 - 质子和电子的质量比的比率 - 这些数字屈服于声音的速度限制。

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由原子或分子的振动组成的声波,作为一种粒子的材料行进另一个粒子。波的速度取决于各种因素,包括将材料保持在一起的化学键和其原子的类型。

以前没有在各种液体和固体中测量的声速超过了所提出的限制,炼细物理学家Kostya Trachenko和同事。在钻石中测量的最快速度仅为理论最大的一半。

该极限仅适用于通常在地球上发现的压力的固体和液体。在大量的地球大气的压力下,声波移动得更快,可以超越极限。

预期的一种材料仅在如此的高压下仅存在高音速度:氢气挤压足够硬以变成固态金属(SN:6/28/19).金属从未被令人信服地创建,因此研究人员计算了预期的速度而不是使用测量。以上大约600万次的地球大气压,声速限制将被打破,计算表明。

基本常数在声音的最大速度中的作用引起了波浪如何通过材料。由于相邻原子电子的电磁相互作用,声音行进,这是微结构常数发挥作用的地方。而质子 - 电子质量比很重要,因为尽管电子是相互作用,因此原子的核是由此移动。

细结构常数和质子 - 电子质量比是无量纲常数,这意味着没有连接到它们的单元(因此它们的值不依赖于任何特定的单位系统)。这种无量纲常量迷人物理学家,因为我们知道它的价值是宇宙的存在至关重要(SN:11/2/16).例如,如果微结构常数显着改变,则恒星,行星和寿命不能形成。但没有人可以解释为什么这些全部重要数字都有他们所做的价值。

“当我有不眠之夜的时候,我有时会想到这一点,”伦敦王后大学的Trachenko说。所以他和同事正在从宇宙境界扩展这个拼图,以更加普通的概念,如声音的速度。Troitsk,Troitsk,俄罗斯的高压物理研究所的Trachenko和Coauthor Vadim Vidiamovich Brazhkin还报告了4月24日科学推进的最低可能粘度的液体粘度。

粘度限制取决于普朗克常数,量子力学核心的一个数字,这些数学控制了非常小的尺度上的物理。如果普朗克常数较大100倍,Trachenko说,“水就像蜂蜜一样,这可能是生命结束,因为细胞中的过程不会有效地流动。”