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什么是声速(以米/秒为单位的声速)

导读 你们好,我是城市经济网的客服小球,今天为大家说一下这个声速是多少,声速每秒多少米的问题,让我们一起来看看吧!声速是多少(以米每秒为单
2021-12-14 12:25:25

你们好,我是城市经济网的客服小球,今天为大家说一下这个声速是多少,声速每秒多少米的问题,让我们一起来看看吧!

声速是多少(以米每秒为单位的声速)

Qzone微信记得测试!光速上限是千米/秒,声速上限刚刚确定。徐科学频道

可能大家都知道真空中光速是千米/秒,这也是这个宇宙中所有速度的最高极限。没有比这更快的物质或信息了。我们也被这种速度锁在宇宙的某个角落,很难向更遥远的空间迈一小步。

除了光,我们生活中经常遇到的另一件事是声音,声音可以很快从一个地方传播到另一个地方。然而,音速比光速慢得多。声音在空气中的速度约为/秒,只有三分之一公里,是光速的百万分之一。

然而,声音在各种媒体中的传播速度是不同的。媒体越硬,声音传播的速度越快。例如,声音在水中的传播速度约为/秒,而在铁中的传播速度超过/秒。目前,最快的测量速度在钻石中约为/秒。

那么,声音传播的速度是否有极限,如果有,极限是多少?

来自伦敦玛丽女王大学、英国剑桥大学和俄罗斯高压物理研究所的一组科学家发现,固体和液体中声速的极限取决于两个基本常数,即精细结构常数和质子与电子的质量比。

这是因为当声音通过介质时,介质的分子会相互碰撞,从而在分子之间传递能量。但这种能量传递会因惯性而延迟,这意味着当粒子质量较小时,波的运动速度更快。另一方面,分子之间更强的连接意味着更少的延迟,每个粒子在触发相邻粒子的运动之前可以移动更少的距离,这就是声音在铁中传播速度比在水中快的原因。

因此,研究人员根据决定这些因素的精细结构常数和质子与电子的质量比,重构了介质中声速的计算公式,发现声速应该随着原子质量的增加而减小。在公式中插入相关数字后,科学家得到声速上限略高于/秒,是钻石的两倍。

为了检验这个公式的正确性,科学家们用它计算了不同元素固体介质中的声速,并与实验测量值进行了比较。结果表明,虽然不是所有的值都很接近,但它们一般遵循公式提供的对角线,在这条对角线的上端,有金属氢在高于Pa的压力下形成,声音传播速度高达/秒,比所有其他材料都快,这与他们的预测基本一致。

看来声速上限是/秒,应该更准确。你还记得吗?以后可能要考了!

这项研究发表在《科学进展》期刊上。

参考:

科学进展:从基本物理常数看声速

本文到此结束,希望对大家有所帮助。

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