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Scienza

LO STUDIO

Calcolata la velocità massima del suono: è di 36 km al secondo


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Scienza
9 ott 2020, 20:35
Un caccia F/A-18 Hornet dell’Aeronautica Militare Svizzera che, impegnato in una esercitazione, supera la barriera del suono. L’effetto vapore è provocato da una nube di condensazione che si stacca dall’aereo a tale velocità (circa 1.200 chilometri orari)

Un caccia F/A-18 Hornet dell’Aeronautica Militare Svizzera che, impegnato in una esercitazione, supera la barriera del suono. L’effetto vapore è provocato da una nube di condensazione che si stacca dall’aereo a tale velocità (circa 1.200 chilometri orari)

Il suono può viaggiare fino a una velocità massima di 36 chilometri al secondo: a stabilire questo limite è uno studio condotto dai ricercatori della Queen Mary University di Londra con i colleghi di Cambridge e dell'Istituto di fisica delle alte pressioni di Troic in Russia.

I risultati, pubblicati sulla rivista Science Advances, potranno essere utili in molti campi, dallo studio dei terremoti agli stress test per i materiali. Le onde sonore viaggiano a velocità diverse a seconda del mezzo in cui si propagano: si muovono più rapidamente nei solidi rispetto ai liquidi e ai gas e questo è il motivo per cui è possibile accorgersi prima dell'arrivo di un treno appoggiando l'orecchio alle rotaie piuttosto che ascoltando il rumore nell'aria.

Finora nessuno aveva però stabilito se ci fosse un limite massimo di velocità per il suono, paragonabile ai 300.000 chilometri al secondo calcolati da Einstein come velocità massima per la luce. Lo studio dimostra che per prevedere questo limite bisogna considerare due numeri in particolare, ovvero due costanti fondamentali che governano vari fenomeni nell'Universo come le reazioni nucleari nel cuore delle stelle. Dai calcoli è così emerso che il suono può viaggiare fino a 36 chilometri al secondo, il doppio della velocità con cui si muove nel materiale solido più duro del mondo, il diamante. Questa previsione teorica è stata poi messa alla prova con una serie di materiali, anche per stabilire se la velocità del suono cala con la massa degli atomi.

Questa previsione implica che il suono dovrebbe raggiungere la massima velocità nell'idrogeno atomico solido, che si può formare solo a valori di pressione altissimi (oltre il milione di atmosfere, come nel cuore dei pianeti giganti gassosi come Giove). I calcoli effettuati dai ricercatori per verificare questa ipotesi hanno portato a stabilire che la velocità del suono nell'idrogeno atomico solido sarebbe realmente prossima al limite teorico

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