Descubra a velocidade máxima do som. eu estudo

    Descubra a velocidade máxima do som. eu estudo

    Uma equipe internacional liderada por britânicos encontrou a velocidade máxima do som, cerca de 100 vezes maior que no ar

    Ele está prestes a acabar atropelado, sua mãe o salva

    O som pode percorrer no máximo 36 quilômetros em um segundo: uma equipe internacional liderada por ingleses encontrou a velocidade máxima do som, cerca de 100 vezes a do ar. A descoberta abre portas importantes na sismologia e nas ciências dos materiais.





    A velocidade do som no ar é de cerca de 340 metros/s (números que variam com a temperatura), o que significa cerca de 0.3 km/s. No entanto, esse valor muda significativamente com o meio em que o som se propaga, pois, diferentemente da luz, o som é uma onda mecânica, que precisa de um "suporte" para se propagar.

    Assim como é diferente viajar de bicicleta ou de avião, essa onda também se move mais ou menos rapidamente de acordo com "quem a traz". No entanto, hoje sabemos que sua velocidade não pode ultrapassar 36 km/s, cerca de 100 vezes a do ar.

    Em geral, o som se propaga melhor em sólidos do que em líquidos ou gases, e é por isso que ouvimos um trem se aproximando muito mais cedo se aproximarmos nossos ouvidos dos trilhos em vez de deixá-los em contato com o ar.

    O estudo que encontrou esse valor, agora chamado de limite superior da velocidade do som, foi realizado em nível teórico e demonstrou como essa previsão depende de dois fatores fundamentais: a constante de estrutura fina e a razão de massa próton-elétron.

    Essas duas constantes já eram conhecidas, entre outras coisas, por governar reações nucleares como decaimento de prótons e síntese nuclear em estrelas, bem como por definir a estreita "zona habitável" onde estrelas e planetas podem se formar e as estruturas moleculares que os sustentam. vida pode surgir.

    Os cientistas, no entanto, não pararam de fazer previsões teóricas baseadas em cálculos e cálculos, mas também testaram suas hipóteses em uma ampla gama de materiais, mostrando que o valor diminui com a massa do átomo e que, portanto, o som é mais rápido em hidrogênio atômico sólido, pois o hidrogênio é o elemento químico com a menor massa.



    Este novo material 'matematicamente perfeito' é capaz de cancelar qualquer som

    No entanto, na natureza, o hidrogênio é notoriamente um gás (molécula formada por dois átomos iguais), e se torna um sólido atômico apenas a uma pressão muito alta, acima de 1 milhão de atmosferas, comparável à do núcleo de gigantes gasosos como Júpiter. Nessas pressões, o elemento conduz eletricidade como o cobre e espera-se que seja um supercondutor à temperatura ambiente.

    Tudo calculado e tudo verificado: os pesquisadores descobriram, de fato, por meio de cálculos mecânicos quânticos de ponta que o velocidade do som no hidrogênio atômico sólido está próximo do limite teórico fundamental.

    O alcance da descoberta é antes de tudo científico: até agora se sabia apenas qual era o limite absoluto de velocidade em que uma onda pode viajar, a da luz (cerca de 300.000 km/s, conforme estabelecido pela teoria da relatividade de Einstein). Mas a luz é uma onda eletromagnética e o valor é que no vazio. Pela primeira vez agora acontece que mesmo através de um meio existe um limite superior que uma onda não pode ultrapassar.

    Mas não para por aí.

    "As ondas sonoras em sólidos já são extremamente importantes em muitos campos científicos - explica Chris Pickard, coautor do estudo - Por exemplo, os sismólogos usam ondas sonoras desencadeadas por terremotos profundos dentro da Terra para entender a natureza dos eventos sísmicos e as propriedades da composição do nosso planeta. Também interessam cientistas de materiais porque as ondas sonoras estão relacionadas a importantes propriedades elásticas, incluindo a capacidade de resistir ao estresse”.

    O passo dado pode, portanto, ser um salto em muitos campos tecnológicos, alguns dos quais são particularmente importantes para nós.



    A pesquisa foi publicada na Science Advances.

    Fontes de referência: Queen Mary University of London / Science Advances

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