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Une limite supérieure de la vitesse du son a été déterminée

22.10.2020

Un groupe international de scientifiques a calculé la valeur de la limite supérieure (maximale) de la vitesse de propagation des ondes sonores. Cette valeur s'est avérée être de 36 kilomètres par seconde, soit deux fois la vitesse du son dans le diamant, le matériau le plus dur connu aujourd'hui.

Les ondes, telles que les ondes sonores et électromagnétiques, sont des vibrations qui déplacent l'énergie qu'elles contiennent d'un endroit à un autre. Les ondes sonores peuvent se propager dans divers milieux, dans l'air, dans l'eau et dans les solides, et dans chacun de ces milieux la vitesse de propagation du son a sa propre valeur. Par exemple, plus le support est dense, plus le son le traverse rapidement, ce qui explique que l'on puisse s'informer beaucoup plus tôt de l'approche d'un train en posant son oreille contre le rail de la voie ferrée.

La théorie de la relativité restreinte d'Albert Einstein fixe une limite maximale absolue à toute limite de vitesse, qui est égale à la vitesse de la lumière dans le vide et est d'environ 300 XNUMX kilomètres par seconde. Cependant, jusqu'à récemment, personne ne savait s'il existait une limite supérieure à la vitesse de propagation des ondes sonores.

Des études préliminaires menées par les scientifiques cités ci-dessus ont montré que la limite supérieure de la vitesse du son peut dépendre de la valeur de deux constantes fondamentales adimensionnelles : la constante de structure fine et le rapport de la masse du proton à la masse de l'électron. .

Ces deux significations, comme on le sait déjà, jouent un rôle très important dans notre compréhension de la nature, de la structure et du "fonctionnement" de l'Univers. Leurs valeurs mesurées avec précision déterminent le cours des réactions nucléaires, telles que la désintégration des protons et les processus de fusion thermonucléaire, se produisant à l'intérieur des étoiles. L'équilibre entre ces deux constantes définit une bande étroite de "zone habitable" dans laquelle des structures moléculaires peuvent commencer à se former à la surface des planètes, qui sont les premiers "aperçus" de la vie future.

Cependant, les résultats de nouvelles recherches indiquent que les deux constantes fondamentales peuvent également affecter d'autres phénomènes et processus liés à la science des matériaux, la physique de la matière condensée, où leurs valeurs fixent certaines limites pour certaines propriétés des matériaux, notamment la vitesse du son dans ces matériaux. . .

Les scientifiques ont testé leur théorie sur la vitesse du son sur une très large gamme de matériaux différents, ce qui a permis de confirmer l'hypothèse selon laquelle plus la masse d'un atome augmente, plus la vitesse du son au milieu de cette substance va diminuer. Ceci, à son tour, implique que la vitesse du son la plus élevée sera dans le milieu de l'hydrogène atomique solide. Cependant, cette forme d'hydrogène n'est produite qu'à des pressions très élevées, supérieures à 1 million d'atmosphères, ce qui est comparable à la pression au cœur des planètes géantes gazeuses telles que Jupiter. A de telles pressions, l'hydrogène devient une forme métallique solide, il a une conductivité électrique et, selon certaines théories, est un supraconducteur dont le point critique se situe dans la gamme des températures ambiantes.

Pour les calculs, les scientifiques ont utilisé le modèle de mécanique quantique qu'ils ont créé pour la forme atomique métallique de l'hydrogène. Les calculs effectués à l'aide de ce modèle ont donné aux scientifiques une valeur de la vitesse du son très proche de la limite théorique fondamentale.

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Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :

Une nouvelle façon de contrôler et de manipuler les signaux optiques 05.05.2024

Le monde moderne de la science et de la technologie se développe rapidement et chaque jour de nouvelles méthodes et technologies apparaissent qui nous ouvrent de nouvelles perspectives dans divers domaines. L'une de ces innovations est le développement par des scientifiques allemands d'une nouvelle façon de contrôler les signaux optiques, qui pourrait conduire à des progrès significatifs dans le domaine de la photonique. Des recherches récentes ont permis à des scientifiques allemands de créer une lame d'onde accordable à l'intérieur d'un guide d'ondes en silice fondue. Cette méthode, basée sur l'utilisation d'une couche de cristaux liquides, permet de modifier efficacement la polarisation de la lumière traversant un guide d'ondes. Cette avancée technologique ouvre de nouvelles perspectives pour le développement de dispositifs photoniques compacts et efficaces, capables de traiter de gros volumes de données. Le contrôle électro-optique de la polarisation assuré par la nouvelle méthode pourrait constituer la base d'une nouvelle classe de dispositifs photoniques intégrés. Cela ouvre de grandes opportunités pour ...>>

Clavier Primium Sénèque 05.05.2024

Les claviers font partie intégrante de notre travail informatique quotidien. Cependant, l’un des principaux problèmes auxquels sont confrontés les utilisateurs est le bruit, notamment dans le cas des modèles haut de gamme. Mais avec le nouveau clavier Seneca de Norbauer & Co, cela pourrait changer. Seneca n'est pas seulement un clavier, c'est le résultat de cinq années de travail de développement pour créer l'appareil idéal. Chaque aspect de ce clavier, des propriétés acoustiques aux caractéristiques mécaniques, a été soigneusement étudié et équilibré. L'une des principales caractéristiques du Seneca réside dans ses stabilisateurs silencieux, qui résolvent le problème de bruit commun à de nombreux claviers. De plus, le clavier prend en charge différentes largeurs de touches, ce qui le rend pratique pour tout utilisateur. Bien que Seneca ne soit pas encore disponible à l'achat, sa sortie est prévue pour la fin de l'été. Le Seneca de Norbauer & Co représente de nouvelles normes en matière de conception de clavier. Son ...>>

Inauguration du plus haut observatoire astronomique du monde 04.05.2024

L'exploration de l'espace et de ses mystères est une tâche qui attire l'attention des astronomes du monde entier. Dans l’air pur des hautes montagnes, loin de la pollution lumineuse des villes, les étoiles et les planètes dévoilent leurs secrets avec plus de clarté. Une nouvelle page s'ouvre dans l'histoire de l'astronomie avec l'ouverture du plus haut observatoire astronomique du monde, l'Observatoire Atacama de l'Université de Tokyo. L'Observatoire d'Atacama, situé à 5640 XNUMX mètres d'altitude, ouvre de nouvelles opportunités aux astronomes dans l'étude de l'espace. Ce site est devenu l'emplacement le plus élevé pour un télescope au sol, offrant aux chercheurs un outil unique pour étudier les ondes infrarouges dans l'Univers. Bien que l'emplacement en haute altitude offre un ciel plus clair et moins d'interférences de l'atmosphère, la construction d'un observatoire en haute montagne présente d'énormes difficultés et défis. Cependant, malgré les difficultés, le nouvel observatoire ouvre de larges perspectives de recherche aux astronomes. ...>>

Contrôler des objets à l'aide des courants d'air 04.05.2024

Le développement de la robotique continue de nous ouvrir de nouvelles perspectives dans le domaine de l'automatisation et du contrôle d'objets divers. Récemment, des scientifiques finlandais ont présenté une approche innovante pour contrôler des robots humanoïdes à l'aide de courants d'air. Cette méthode promet de révolutionner la manière de manipuler les objets et d’ouvrir de nouveaux horizons dans le domaine de la robotique. L'idée de contrôler des objets à l'aide de courants d'air n'est pas nouvelle, mais jusqu'à récemment, la mise en œuvre de tels concepts restait un défi. Des chercheurs finlandais ont développé une méthode innovante qui permet aux robots de manipuler des objets à l'aide de jets d'air spéciaux servant de « doigts d'air ». L'algorithme de contrôle du flux d'air, développé par une équipe de spécialistes, repose sur une étude approfondie du mouvement des objets dans le flux d'air. Le système de contrôle du jet d'air, réalisé à l'aide de moteurs spéciaux, permet de diriger des objets sans recourir à des ...>>

Les chiens de race pure ne tombent pas malades plus souvent que les chiens de race pure 03.05.2024

Prendre soin de la santé de nos animaux de compagnie est un aspect important de la vie de tout propriétaire de chien. Cependant, il existe une hypothèse répandue selon laquelle les chiens de race pure sont plus sensibles aux maladies que les chiens mixtes. Une nouvelle recherche menée par des chercheurs de la Texas School of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences apporte une nouvelle perspective à cette question. Une étude menée par le Dog Aging Project (DAP) auprès de plus de 27 000 chiens de compagnie a révélé que les chiens de race pure et mixtes étaient généralement également susceptibles de souffrir de diverses maladies. Bien que certaines races puissent être plus sensibles à certaines maladies, le taux global de diagnostic est pratiquement le même entre les deux groupes. Le vétérinaire en chef du Dog Aging Project, le Dr Keith Creevy, note qu'il existe plusieurs maladies bien connues qui sont plus courantes chez certaines races de chiens, ce qui conforte l'idée selon laquelle les chiens de race pure sont plus sensibles aux maladies. ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive

Lentilles de contact de réalité augmentée 12.03.2023

Des développeurs coréens, en collaboration avec des scientifiques, ont introduit des lentilles de contact pouvant fonctionner comme un écran de réalité augmentée.

Les développeurs de l'Institut national des sciences et technologies d'Ulsan assurent que le fonctionnement de telles lentilles ne nécessite pas une grande quantité d'énergie. Le gadget peut afficher entièrement les spectres blanc, bleu et vert.

"Les principaux inconvénients des dispositifs AR connus sont le prix, les technologies expérimentales et la conception volumineuse. Nos lentilles de contact sont inclusives, confortables et peuvent être portées pendant plusieurs heures sans problème", notent les scientifiques.

Les lentilles étaient basées sur des écrans électrochromes (changement de couleur) à base de pigment bleu de Prusse. Dans la version pilote, les objectifs contenaient des limitations dans l'affichage de mots ou d'images, car au début, il était difficile pour les scientifiques d'appliquer des microcircuits à un accessoire en utilisant la méthode de galvanisation (courant électronique).

Dans la nouvelle version, les experts ont remplacé cette technique par l'impression de puces et d'affichages sur une imprimante 3D. En conséquence, l'équipe a reçu un écran AR miniature. Les experts ont testé son action de manière expérimentale - l'écran indiquait l'itinéraire à l'utilisateur avec des lentilles via les coordonnées GPS, que la personne recevait en temps réel. Les lentilles ont aidé la personne à atteindre sa destination finale.

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