倫敦瑪麗女王大學、劍橋大學和特羅伊茨卡高壓物理研究所的聯合研究發現了最大可能的聲速。
結果是每秒約 36 公里 - 大約是世界上已知最堅硬的材料鑽石音速的兩倍。
波，如聲波或光波，是將能量從一個地方移動到另一個地方的干擾。 聲波可以通過不同的介質傳播，例如空氣或水，並且根據它們傳播的對像以不同的速度傳播。 例如，它們在固體中的傳播速度比在液體或氣體中的傳播速度快得多，因此，如果您聆聽沿著鐵軌傳播的聲音，就會比在空氣中更快地聽到火車駛近的聲音。
愛因斯坦的狹義相對論對波的傳播速度設定了絕對限制，該速度等於光速，大約等於每秒 300 公里。 然而，直到現在還不知道聲波在固體或液體中傳播時是否有速度上限。
該研究發表在《Science Advan》雜誌上ces，顯示聲速上限的預測取決於兩個無量綱基本常數：恆定的精細結構和質子與電子的質量比。
科學家們在廣泛的材料上測試了他們的理論預測，並解決了他們理論的一個具體預測，即聲速應隨著原子質量的增加而降低。 這個預言暗示聲音在固體原子氫中是最快的。 然而，氫是一種壓力非常高的固體，超過1萬個大氣壓，相當於木星等氣態巨行星核心的壓力。 在這些壓力下，氫變成一種奇怪的金屬固體，其導電方式與銅完全相同，預計在室溫下是超導體。 因此，研究人員進行了最先進的量子力學計算來檢驗這一預測，並發現固體原子氫中的聲速接近理論基本極限。
劍橋大學材料科學教授克里斯皮卡德教授說：“固體中的聲波在許多科學領域都非常重要。 例如，地震學家利用地球深處地震引起的聲波來了解地震效應、事件和地球成分特性的性質。 材料科學家也對它們感興趣，因為聲波與重要的彈性特性有關，包括承受載荷的能力。”
另請閱讀：