伦敦大学玛丽女王出版社 信用:CC0公共领域 伦敦玛丽女王大学、剑桥大学和特罗伊茨克高压物理研究所的一项研究合作发现了最快的声速
结果——大约每秒36公里——大约是世界上已知最坚硬的物质——钻石中声速的两倍
波，如声波或光波，是将能量从一个地方转移到另一个地方的扰动
声波可以通过不同的介质传播，例如空气或水，并且根据它们传播的速度而不同
例如，它们穿过固体的速度比穿过液体或气体的速度快得多，这就是为什么如果你听火车轨道而不是空气中传播的声音，你就能更快地听到火车靠近的声音
爱因斯坦的狭义相对论设定了波传播的绝对速度极限，即光速，约等于每秒30万公里
然而，直到现在还不知道声波在固体或液体中传播时是否也有速度上限
这项发表在《科学进展》杂志上的研究表明，预测声速上限取决于两个无量纲的基本常数:精细结构常数和质子-电子质量比
这两个数字在理解我们的宇宙中扮演着重要的角色
它们的微调值控制着核反应，如质子衰变和恒星中的核合成，这两个数字之间的平衡提供了一个狭窄的“可居住区”，恒星和行星可以在这里形成，支持生命的分子结构可以出现
然而，新的发现表明，这两个基本常数也可以影响其他科学领域，如材料科学和凝聚态物理，通过设置特定材料属性的限制，如声速
科学家们在广泛的材料上测试了他们的理论预测，并解决了他们理论中的一个具体预测，即声速应该随着原子质量的增加而降低
这一预测意味着声音在固体氢原子中是最快的
然而，氢是一种原子固体，仅在100万个大气压以上的非常高的压力下，其压力可与木星等气态巨行星的核心压力相媲美
在这些压力下，氢变成一种迷人的金属固体，像铜一样导电，并被预测为室温超导体
因此，研究人员进行了最先进的量子力学计算来测试这一预测，并发现固体原子氢中的声速接近理论基本极限
剑桥大学材料科学教授克里斯·皮卡德教授说:“固体中的声波在许多科学领域已经非常重要
例如，地震学家利用地球内部深处地震引发的声波来了解地震事件的性质和地球成分的特性
材料科学家也对它们感兴趣，因为声波与重要的弹性特性有关，包括抵抗压力的能力
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