白癜风盲目用药的危害 https://m.39.net/disease/a_6198023.html爱因斯坦到死都没破的难题依据爱因斯坦的狭义相对论，这位上世纪最伟大的物理学家，得出这个世界、宇宙万物的极限速度——光在真空中的传播速率——约30万公里每秒！但，对于我们日常最常见的机械波——声音，爱因斯坦到他离世的那一天，都没有破解的世纪难题，今天物理学家们终于找到答案了。在过去，因为声音，不同于光这种不需要任何媒介也能实现传播的电磁波，作为机械波的一直，在完全真空、缺乏媒介的环境下，它是无法传播的。而这就决定了，不同媒介物质，它的传播速率会有所不同。而宇宙之大，更超乎你所想，我们不可能测量现存每一种物质的声速。所以，对于它的极限值，会是多少？这个疑问，在过去一直困扰着无数的物理学家，包括我们伟大的爱因斯坦。不过，虽然爱因斯坦没直接给出答案，但依据他的狭义相对论，科学界，还是达成一个共识，在咱们的宇宙中，声音也会像光速那样存在着这么一个基本常数，作为它传播的上限，但这个基本常数具体是多少？伦敦大学的物理学家们，联手俄罗斯的同行，通过大量的演算与严谨的推理，终于找出了这个精确的理论值。声音传播速度由什么决定声音这种机械波，它传播原理是由介质中的振动引起的。当波在介质中传播时，介质的分子相互碰撞，传递能量。所以，介质越刚性——就越难压缩——声音传播得就越快。例如，声音在空气中平均的传播速度是米/秒，水中的粒子比空气中的粒子更紧密，大约是1.45公里每秒，是空气中的4.4倍。这也是，为什么鲸鱼能在海洋中如此遥远的距离，还几乎能无障碍进行交流的部分原因。而在更坚硬的固体中，比如钻石，声音可以传播得更快。科学领域里，这种最常见的应用，会被科学家们利用来自地震的声波，穿过地球时的特性来研究地球内部，来衡量地球内部结构的密度。甚至，还有天文学家也认为也可用它来破解探测恒星的内部。利用声波的传播速率的变化，科学领域已发掘出不少的奇妙点子。慢慢大家也清楚明白了，决定着声音的传播速度，主要取决于传播媒介的两个关键参数。第一个，是介质的精细结构常数，它表示基本带电粒子之间电磁相互作用的强度；第二个，是介质的质子-电子质量比，即质子的静止质量除以电子的静止质量。为此，科学界还演算出一个非常科学严谨的理论方程式。并在地球实验室，通过大量不同的固体和液体元素一一去验证。而结果很让人惊喜，他们的实测结果与理论完美吻合在一起。而这些大量的理论与实验数据，一再证实它是一个有价值的工具，不仅对于理解单个物质，而且对于更广泛的宇宙也是如此。声音在宇宙中最快的传播速度有了这个方程式作为理论依据，该科研团队推论出声音最快传播速度的场景：它通过固态氢原子时，能达到极限值！当然，这种固态的氢原子，也只能在极高的压力下才会存在，它至少是在地球海平面上大气压力的万倍（约千兆帕）才会固化。所以，科研人员取值~0千兆帕的固态氢原子的特性，展开计算，最终确定了声音在宇宙中最快的极限传播速度，每秒36公里，大约是声音在钻石中传播的两倍，光速大约是它的8.3倍！对于这个新发现，伦敦大学玛丽皇后学院的物理学家克斯特亚·特拉琴科KostyaTrachenko很兴奋地展望：我们相信这项研究的发现，会帮助我们发现和理解与高温超导、夸克-胶子等离子体甚至黑洞物理学相关的不同性质的极限，从而得到进一步的科学应用。这项研究的相关科学数据和研究过程，已经发表科学权威杂志《科学进展ScienceAdvances》上，感兴趣的小伙伴可以原文拜读一下。