声波通过原子间的相互作用而传播,这限制了其速度。图片来源:Alex Drai/Alamy
自爱因斯坦1905年提出狭义相对论以来,任何一种波——无论电磁波还是引力波,在真空中传播的宇宙速度极限已为人所知。
自爱因斯坦1905年提出狭义相对论以来,任何一种波——无论电磁波还是引力波,在真空中传播的宇宙速度极限已为人所知。
音速是1224千米每小时,因素的定义是按照声音的传播速度,声音在空气中传播速度是每秒340米。所以,通过音速每秒的传播速度,可以得出每小时的速度。即340*60*60/1000=1224。注意事项:声速是弱压力扰动在介质中的传播速度。
为进行这一计算,英国伦敦玛丽女王大学的Kostya Trachenko和同事从两个著名的物理常数入手:质子—电子质量比以及精细结构常数。
Trachenko表示,这些数值哪怕有一点点改变,宇宙就完全不是现在这样。
“如果这些常数改变了百分之几,那么质子可能会不稳定,甚至可能没有恒星合成重元素的过程,进而没有碳、没有生命。”他说。
Trachenko和同事利用这一事实以及质子—电子质量比和精细结构常数,计算出了理论上声音在任何液体或固体中传播的最大速度:大约每秒36千米。
声速还取决于材料中原子的质量,因此研究人员预测,固体金属氢(理论上存在于巨行星中心的一种材料,但实验室证据一直存在争议)应该具有最高的声速。
音速是1224公里每小时,这是在环境温度为15℃,以及大气压为1个标准大气压的环境条件下才得出的数值,如果温度与大气压有所改变,相应的音速也会有所改变,另外音速的大小还与传播介质的性质与状态息息相关。所谓的音速,指。
他们计算出,该速度应该接近理论极限。他们还研究了133种材料的实验数据,发现没有一种材料突破极限。
然而,爱丁堡大学的Graeme Ackland表示,目前还不清楚计算结果是否为速度极限。
“我没有看到一个很好的基本原理来解释为什么它是一个界限。我并不完全信服。”他说,还需要做更多的工作以确定声音如何在重元素中传播。
相关论文信息:
所以折算出音速为1224公里每小时。音速的大小还随大气温度的变化而变化,在对流层中,高度升高时,气温下降,音速减小。在平流层下部,气温不随高度而变,音速也不变,为295.2米/秒。空气流动的规律和飞机的空气动力特性,。
《中国科学报》 (2020-10-12 第2版 国际 原标题《声音每秒最快传多远》)
排版 | 志海
音速在标准大气压和15℃的条件下是每小时1224公里。空气中的音速在1个标准大气压和15℃的条件下约为340m/秒。根据这个规律,可以计算出上述条件下,音速一小时的速度是340*60*60=1224000米,再由一公里等于1000米,折算。