Uma pesquisa conjunta da Queen Mary University of London, da Cambridge University e do Institute of High Pressure Physics em Troitska descobriu a velocidade máxima possível do som.
O resultado é cerca de 36 km por segundo - cerca de duas vezes a velocidade do som no diamante, o material mais duro conhecido no mundo.
Ondas, como ondas sonoras ou ondas luminosas, são perturbações que movem a energia de um lugar para outro. As ondas sonoras podem viajar através de diferentes meios, como ar ou água, e viajar em diferentes velocidades, dependendo do que atravessam. Por exemplo, eles viajam muito mais rápido através de sólidos do que através de líquidos ou gases, então você pode ouvir um trem se aproximando muito mais rápido se ouvir o som viajando pelos trilhos do que pelo ar.
A teoria especial da relatividade de Einstein estabelece um limite absoluto para a velocidade na qual uma onda pode viajar, que é igual à velocidade da luz e igual a aproximadamente 300 km por segundo. No entanto, não se sabia até agora se as ondas sonoras têm um limite superior de velocidade ao viajar através de sólidos ou líquidos.
O estudo foi publicado na revista Science Advances, mostra que a previsão do limite superior da velocidade do som depende de duas constantes fundamentais adimensionais: a estrutura fina constante e a razão entre a massa do próton e o elétron.
Os cientistas testaram sua previsão teórica em uma ampla gama de materiais e abordaram uma previsão específica de sua teoria, que é a de que a velocidade do som deveria diminuir com a massa atômica. Esta profecia implica que o som é mais rápido no hidrogênio atômico sólido. No entanto, o hidrogênio é um sólido com uma pressão muito alta, superior a 1 milhão de atmosferas, uma pressão comparável à do núcleo de gigantes gasosos como Júpiter. Nessas pressões, o hidrogênio se torna um estranho sólido metálico que conduz eletricidade exatamente da mesma maneira que o cobre e é considerado um supercondutor à temperatura ambiente. Assim, os pesquisadores realizaram cálculos de mecânica quântica de última geração para testar essa previsão e descobriram que a velocidade do som no hidrogênio atômico sólido está próxima do limite fundamental teórico.
O professor Chris Pickard, professor de Ciência de Materiais da Universidade de Cambridge, disse: “As ondas sonoras em sólidos são muito importantes em muitas áreas da ciência. Por exemplo, os sismólogos usam ondas sonoras causadas por terremotos nas profundezas da Terra para entender a natureza dos efeitos sísmicos, eventos e propriedades da composição da Terra. Eles também são de interesse para os cientistas de materiais porque as ondas sonoras estão associadas a importantes propriedades elásticas, incluindo a capacidade de suportar cargas."
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