科学家发现神奇的物理（科学家发现音速的极限）

每秒36千米。

木星内部存在固态原子氢。NASA / ESA

英国伦敦大学玛丽女王学院、剑桥大学和俄罗斯特罗伊茨克高压物理研究所通过合作研究发现，每秒36千米可能是音速的极限。这一速度是声音在钻石中传播速度的2倍。

声音作为一种波，在不同介质中的传播速度是不一样的。它在固体中的传播速度要比在液体或气体中快。

速度是有极限的。根据爱因斯坦的狭义相对论，宇宙中一切物体的运动速度都无法超过光在真空中的传播速度，亦即大约每秒30万千米。但是声音在固体或液体中的传播速度是否有极限仍是个未知数。

从事研究的科学家认为，音速受制于两个基本常数：精细结构常数和质子-电子质量比。

这两个已知的基本常数在我们宇宙中扮演着重要角色。它们的值对核反应，如质子衰减和恒星内部的核聚变方式起着决定性作用。两个数值间的平衡，还为恒星和行星能否形成，以及生命分子结构是否能够出现提供了“宜居”空间。

这两个基本常数还能通过影响特定物质属性的极限，比如音速的极限，对其他科学领域，如材料科学和凝聚态物理学产生影响。

参与研究的科学家在多种材料身上检验了他们的理论预言，即音速会随原子质量的增加而下降。这一预言暗示音速在固态原子氢中传播速度最快。

但是氢只能在100万个大气压以上的高压下以原子固态存在。在自然界中，这样的压力只存在于类似气态巨行星，如木星的内核中。在那里，氢会呈现出神奇的金属特性，并成为常温超导体。研究人员只能在计算机内对这一预言进行检验，结果发现固态原子氢中的音速最接近理论极限，即每秒36千米。

参考Speed of sound from fundamental physical constantshttps://advances.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/sciadv.abc8662