36 km/s é a velocidade máxima do som em líquidos ou sólidos de acordo com esses pesquisadores

De acordo com a teoria da relatividade de Albert Einstein, a velocidade máxima de movimento de uma onda de luz de cerca de 300.000 km/s. No entanto, não existe uma teoria que defina o limite de velocidade superior em que as ondas sonoras viajam através de sólidos ou líquidos.

Uma equipe internacional de físicos da Universidade Queen Mary de Londres, da Universidade de Cambridge e do Instituto de Física de Alta Pressão em Troitsk acaba de fazer uma descoberta científica nesse sentido.

A partir da análise da associação de duas constantes fundamentais adimensionais, a equipe conseguiu calcular o limite superior da velocidade do som em fases condensadas, ou seja, líquidos e sólidos.

Este limite de velocidade é 36 km/s. Um valor que vale o dobro da velocidade do som no material mais duro do mundo, o diamante.

Ondas sonoras e seu lugar na ciência

Ondas de som ou luz são distúrbios que mobilizam energia para se deslocar de um lugar para outro através de diferentes meios, como ar, água. Esta velocidade de movimento variará precisamente de acordo com o natureza do ambiente que eles cruzam.

Assim, o som viaja mais rápido em sólidos do que em gases e líquidos.

Um dos autores do estudo, Chris Pickard, professor de ciência dos materiais da Universidade de Cambridge, destaca a importância de conhecer essas ondas em vários campos científicos.

As ondas sonoras produzidas por terremotos profundos são, por exemplo, usadas por sismólogos para determinar a natureza dos eventos sísmicos e as propriedades dos materiais que compõem a Terra. Além disso, as propriedades elásticas que lhes conferem a capacidade de resistir a diferentes fenômenos são de interesse dos cientistas de materiais.

O que os físicos fizeram para encontrar esse valor teórico

O professor Pickard e seus colegas se basearam na análise da constante de estrutura fina e da razão de massa próton-elétron, que são constantes fundamentais adimensionais.

Eles então testaram sua teoria em uma ampla gama de materiais e descobriram que a velocidade do som diminui com a massa do átomo que compõe o material. Essa suposição implica que o som se move mais rápido em hidrogênio atômico sólido.

No entanto, é impossível verificar essa hipótese, porque até agora é impossível fabricar hidrogênio metálico, isso exigirá uma pressão muito alta, superior a 1 milhão de atmosferas, uma pressão comparável às dos núcleos de planetas como Júpiter.

No entanto, a partir de cálculos envolvendo a mecânica quântica, os físicos descobriram que a velocidade do som no hidrogênio atômico sólido se aproxima de 36 km/s, o limite teórico fundamental.