Bilim İnsanları, Ses Hızının Üst Limitini Buldu

Üç farklı kurumdan bir araya gelen bilim insanları, ses hızının ulaşabileceği en yüksek hızı keşfetmek üzere çalışmaya koyuldular. Bilim insanları, sesin en hızlı atomik katı hidrojende hareket edeceğini öngörerek testler yaptılar.

Ses hızı standart olarak deniz seviyesinde, hava ve 20 derece sıcaklıkta olacak şekilde 343 m/sn (yaklaşık 1.235,5 km/sa) olarak alınıyor. Tabii ki şartlar değişince sesin hızı da aynı şekilde değişiyor. Peki sesin ulaşabileceği maksimum hız nedir? İşte bunun cevabını geçtiğimiz günlerde bilim insanları verdi.

Queen Mary Londra Ünivesitesi, Cambridge Üniversitesi ve Yüksek Basınç Fiziği Enstitüsü'nden araştırmacılar, bir araya gelerek sesin maksimum hızını buldu. Bilim insanları, dünyanın en sert malzemesi elmasta hareket eden sesi iki katı hıza ulaştırdı. Ses, yaklaşık 36 km/sn hızda seyahat etti.

Çalışma nasıl yapıldı?

Ses dalgaları hava ve su gibi çeşitli ortamlarada hareket edebilir ve dalgaların hareket hızı da bu ortama göre değişir. Örneğin ses, katılar üzerinde daha hızlı hareket ettiğinden göremediğiniz bir trenin havada duymadığınız sesini kafanızı raylara yaslayınca duyabilirsiniz.

Einstein'ın izafiyet teorisi, bir dalganın hareket edebileceği maksimum hızı ışık hızına eşit tutar. Ancak bugüne kadar ses dalgalarının katı veya sıvıların içinden geçerken bir üst hız limitine sahip oldukları bilinmiyordu. Bilim insanlarının yeni araştırmasına göre ses hızının üst sınırını tahmin etmek iki boyutsuz temel sabite bağlıydı: İnce yapı sabiti ve proton-elektron kütle oranı.

Bu iki sabit, evreni anlamamızda hâlihazırda önemli bir rol oynuyor. Sabitlerin sahip oldukları hassas değerler, yıldızlarda proton bozunması ve nükleer sentez gibi nükleer reaksiyonları yönetiyor ve iki sayı arasındaki denge, yıldızların ve gezegenlerin oluşabileceği ve yaşamı destekleyen moleküler yapıların ortaya çıkabileceği dar bir 'yaşanabilir bölge' sağlıyor.

Bilim insanlarının yeni keşfiyse bu iki temel sabitin ses hızı gibi belirli bir belirli malzeme özelliklerine sınırlar koyarak malzeme bilimi ve yoğun madde fiziği gibi diğer bilim alanlarını da etkileyebileceğini öne sürüyor. Bilim insanları, bu teoriyi çeşitli malzemelerde denediler ve teorilerinin atomun kütlesiyle birlikte ses hızının düşmesi gerektiğine dair öngörüsünü aldı.

Bilim insanlarının bu tahmini, sesin katı atomik hidrojende en hızlı şekilde hareket ettiği anlamına geliyordu. Ancak hidrojen, yalnızca Jüpiter gibi gaz devlerinin çekirdeğindeki basınç gibi basınçlarda atomik olarak katıydı. Bu nedenle bilim insanları, çalışmalarını gerçekleştirmek için en güncel kuantum mekanik hesaplamaları yaptı ve katı hidrojendeki ses hızının teorik temel sınıra yakın olduğunu buldu.

webtekno