Det här är det snabbaste som ljud kan färdas

Hur snabbt färdas ljud? Svaret på den frågan varierar stort beroende på vilket medium som ljudets färdas genom och vilken temperatur det är.

Nu menar forskare att man kan ha hittat den högsta möjliga ljudhastigheten.

Det är forskare vid Cambridge, Queen Mary University i London samt Institute for High Pressure Physics i Troitsk som tillsammans har dragit slutsatsen att topphastigheten ligger på 36 000 meter per sekund. Resultatet har de publicerat i Science Advances. Det ska vara ungefär dubbelt så snabbt som tidigare toppnotering för ljud, som har uppmätts när ljud färdas genom diamant.

I sin beräkning har de kommit fram till att ljudets hastighet är avhängigt av två dimensionslösa fundamentala konstanter: Dels finstrukturkonstanten och dels förhållanden mellan proton- och elektronmassan.

Sedan tidigare är dessa konstanter kända som grundläggande för att förstå hur vårt universum fungerar. Inte minst eftersom dessa siffror tillsammans är grunden för förklaringsmodeller över var och hur områden uppstår där planeter kan formas och var liv kan ta form.

Men nu menar forskare alltså att de även kan användas inom andra vetenskapsområden – såsom att de kan sätta ramverket för hur ljudhastighet beräknas.

Forskarteamet har använt sin förutsägelsemetod på flera olika material och särskilt tittat på den delen av teorin som handlar om att ljudhastigheten ska minska ju högre massa atomen har.

Enligt studien så skulle den högsta möjliga hastigheten uppnås i fast väte.

Väte i fast form är dock något som endast uppstår under extremt tryck, vi pratar om över en miljon atmosfärer – något som är jämförbart med kärnan av gasjättar som Jupiter.

Under de här extrema förhållandena förutspår forskarna att vätet antar metallisk form, och att det då är en supraledare i rumstemperatur.

Detta har i sin tur gjort det möjligt att göra den teoretiska beräkningen – och då har man landat i att ljushastigheten är mycket nära den teoretiskt högst möjliga.

– Vi tror att det som vi har kommit fram till i den här studien kan ha ytterligare vetenskapliga användningsområden och hjälpa oss att förstå begränsningar av olika egenskaper såsom viskositet och värmeledningsförmåga. Sådant som är relevant för högtemperaturssupraledning, kvark-gluonplasma och till med fysiken om svarta hål, säger Kostya Trachenko, fysikprofessor vid Queen Mary University, i ett uttalande.