Bilim İnsanları, Ses Suratının Üst Limitini Buldu

Ses suratı standart olarak deniz düzeyinde, hava ve 20 derece sıcaklıkta olacak formda 343 m/sn (yaklaşık 1.235,5 km/sa) olarak alınıyor. Alışılmış ki kaideler değişince sesin suratı da birebir halde değişiyor. Pekala sesin ulaşabileceği azamî sürat nedir? İşte bunun karşılığını geçtiğimiz günlerde bilim insanları verdi.

Queen Mary Londra Ünivesitesi, Cambridge Üniversitesi ve Yüksek Basınç Fiziği Enstitüsü’nden araştırmacılar, bir ortaya gelerek sesin azamî suratını buldu. Bilim insanları, dünyanın en sert materyali elmasta hareket eden sesi iki katı hıza ulaştırdı. Ses, yaklaşık 36 km/sn süratte seyahat etti.

Çalışma nasıl yapıldı?

Ses dalgaları hava ve su üzere çeşitli ortamlarada hareket edebilir ve dalgaların hareket suratı da bu ortama nazaran değişir. Örneğin ses, katılar üzerinde daha süratli hareket ettiğinden göremediğiniz bir trenin havada duymadığınız sesini başınızı raylara yaslayınca duyabilirsiniz.

Einstein’ın izafiyet teorisi, bir dalganın hareket edebileceği azamî suratı ışık suratına eşit fiyat. Fakat bugüne kadar ses dalgalarının katı yahut sıvıların içinden geçerken bir üst sürat limitine sahip oldukları bilinmiyordu. Bilim insanlarının yeni araştırmasına nazaran ses suratının üst hududunu varsayım etmek iki boyutsuz temel sabite bağlıydı: İnce yapı sabiti ve proton-elektron kütle oranı.

Bu iki sabit, cihanı anlamamızda hâlihazırda değerli bir rol oynuyor. Sabitlerin sahip oldukları hassas kıymetler, yıldızlarda proton bozunması ve nükleer sentez üzere nükleer tepkileri yönetiyor ve iki sayı ortasındaki istikrar, yıldızların ve gezegenlerin oluşabileceği ve hayatı destekleyen moleküler yapıların ortaya çıkabileceği dar bir ‘yaşanabilir bölge’ sağlıyor.

Bilim insanlarının yeni keşfiyse bu iki temel sabitin ses suratı üzere makul bir makul gereç özelliklerine hudutlar koyarak materyal bilimi ve ağır husus fiziği üzere öbür bilim alanlarını da etkileyebileceğini öne sürüyor. Bilim insanları, bu teoriyi çeşitli materyallerde denediler ve teorilerinin atomun kütlesiyle birlikte ses suratının düşmesi gerektiğine dair öngörüsünü aldı.

Bilim insanlarının bu varsayımı, sesin katı atomik hidrojende en süratli biçimde hareket ettiği manasına geliyordu. Fakat hidrojen, sırf Jüpiter üzere gaz devlerinin çekirdeğindeki basınç üzere basınçlarda atomik olarak katıydı. Bu nedenle bilim insanları, çalışmalarını gerçekleştirmek için en şimdiki kuantum mekanik hesaplamaları yaptı ve katı hidrojendeki ses suratının teorik temel sona yakın olduğunu buldu.