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SpanishLos científicos han determinado la máxima velocidad posible del sonido.
Un grupo internacional de científicos ha establecido un límite superior para la velocidad del sonido, que es de alrededor de 36 kilómetros por segundo. Hasta ahora, la velocidad más alta del sonido se ha medido en un diamante y era solo aproximadamente la mitad del máximo establecido.
Las ondas sonoras pueden penetrar varios medios como el aire o el agua. Dependiendo de lo que estén cruzando, se mueven a diferentes velocidades. Por ejemplo, se mueven mucho más rápido a través de sólidos que a través de líquidos o gases, por lo que un tren que se aproxima se puede escuchar antes al escuchar el sonido que viaja a lo largo de la ruta en lugar de hacerlo en el aire.
La teoría especial de la relatividad de Albert Einstein establece un límite absoluto a la velocidad a la que se puede propagar una onda, es decir, la velocidad de la luz, que es de unos 300.000 km por segundo. Sin embargo, hasta ahora no se sabe si las ondas sonoras también tienen un límite de velocidad superior cuando atraviesan sólidos o líquidos. Hasta ahora. Científicos de la Universidad Queen Mary de Londres, la Universidad de Cambridge y el Instituto de Física de Alta Presión en Troiksk, Rusia, han descubierto que la velocidad del sonido depende de dos constantes fundamentales adimensionales: la constante estructural sutil y la relación entre la masa del protón y el electrón. los resultados de su trabajo están en la revista "Science Advances"ha sido publicado. (Fuente de la imagen: Pixelbay)
velocidad del sonido
Kostya Trachenko de la Universidad Queen Mary de Londres y sus colegas comenzaron su investigación con dos constantes físicas bien conocidas: la relación entre la masa del protón y la masa del electrón y la constante estructural sutil que caracteriza la fuerza de las interacciones entre las partículas cargadas. Según Trachenko, tenemos una idea bastante clara de estos valores. Si hubieran cambiado al menos un poco, el universo no se vería como es. - Si cambiamos estas constantes en un pequeño porcentaje, es posible que el protón ya no sea estable, e incluso los procesos en las estrellas podrían detenerse, lo que conduciría a la síntesis de elementos pesados, por lo que no habría más carbono ni más vida. ", dice Trachenko.
Estas dos constantes juegan un papel importante en la comprensión de nuestro universo. Sus valores finamente ajustados regulan reacciones nucleares como la desintegración de protones y la fusión nuclear en las estrellas, y el equilibrio entre ellos asegura la existencia de una ecosfera, es decir, un lugar alrededor de las estrellas donde los planetas tienen las condiciones adecuadas para sustentar la vida. Sin embargo, los descubrimientos sugieren que estas dos constantes fundamentales también pueden influir en otras áreas de la ciencia, como la ciencia de los materiales y la física de la materia condensada, al establecer límites específicos en las propiedades de los materiales, como la velocidad del sonido.
Estas constantes gobiernan el cosmos y la velocidad del sonido se limita a ellas. La velocidad de la luz determina el límite máximo de velocidad en el universo. Una constante estructural sutil determina la fuerza con la que las partículas cargadas eléctricamente interactúan entre sí. En combinación con otra constante, la relación de masas de protones y electrones, estos números dan como resultado el límite de la velocidad del sonido.
Velocidad máxima del sonido
El sonido es una onda que se propaga, lo que hace que las partículas vecinas interactúen entre sí, por lo que su velocidad depende de la densidad del material y de la forma en que están conectados los átomos que contiene. Trachenko y sus colegas han aprovechado este hecho y, junto con la relación entre la masa del protón y el electrón y la constante de la estructura sutil, calcularon la velocidad máxima con la que un sonido podría moverse teóricamente en cualquier líquido o sólido: unos 36 kilómetros por segundo. - Se creía ampliamente que el sonido alcanza la velocidad más alta en un diamante porque es el material más duro, pero no sabíamos si existían restricciones teóricamente fundamentales sobre la velocidad a la que se puede mover el sonido ”, dice Trachenko.