Zespół badaczy z Uniwersytetu w Cambridge i Uniwersytetu Królowej Marii w Londynie dowiódł, że dźwięk może rozchodzić się nawet z prędkością 36 km/s – ponad 100 razy szybciej niż w powietrzu (343 m/s) i trzy razy szybciej niż w diamencie (12 km/s), który dotąd uznawany był za medium najszybciej przewodzące fale dźwiękowe. Zdetronizował go wodór atomowy w fazie stałej – odmiana wodoru występująca jedynie w warunkach ekstremalnych ciśnień, m.in. w rdzeniu planet gazowych (np. Jowisza). Wysokie ciśnienie powoduje bowiem sprężenie wodoru do postaci metalicznego ciała stałego, które bardzo dobrze przewodzi prąd i – jak się okazuje – dźwięk.

Jak badacze na to wpadli? Naprowadziła ich na to analiza dwóch stałych fundamentalnych atomów – stałej struktury drobnoziarnistej oraz stosunku masy protonu do masy elektronu. Na jej podstawie doszli do wniosku, że dźwięk powinien przemieszczać się najszybciej w wodorze atomowym w formie stałej. Aby potwierdzić swoje przypuszczenia, przeprowadzili obliczenia kwantowo-mechaniczne, które dowiodły, że hipotetyczna prędkość fal dźwiękowych jest bardzo zbliżona do wartości rzeczywistej.

Odkrycie brytyjskiego zespołu może nie zrewolucjonizuje naszego życia, ale pozwoli lepiej zrozumieć wpływ stałych fundamentalnych na zjawiska fizyczne, co może mieć istotne znaczenie w wielu obszarach nauki. – Jesteśmy przekonani, że wyniki naszych badań mogą zostać wykorzystane w wielu dziedzinach i pomogą nam określić fizyczne granice różnych właściwości, takich jak lepkość i przewodnictwo cieplne, istotnych m.in. w badaniu nadprzewodnictwa temperaturowego, plazmy kwarkowo-gluonowej czy czarnej dziury – wyjaśnia Kostya Traczenko, leaderka projektu.

Źródło: University of Cambridge