人类极限速度几倍音速（科学家发现声速的极限）

爱因斯坦的狭义相对论认为，真空中的光速是宇宙的速度极限。这引起了许多人的兴趣，他们都是想要打破这个速度极限的人。于是我们经常可以看到类似这样的一个问题：如果钟表的秒针有一光年那么长，那么当它转动时，末端会不会超光速？就算我们不考虑钟表能不能带动这么长的秒针，末端超光速也是不可能的，因为力在秒针的传播速度是并不是无限的。

事实上，力的传播速度就是声音在此介质中的传播速度。10月9日，一篇发表在《科学进展》杂志上的研究显示，宇宙中声速的极限为每秒36公里，远远低于光速每秒30万公里。如果那根秒针上力的传播速度按极限速度计算，那么根本就不会有超光速的情况发生，爱因斯坦的理论也不会被打破。那么这个声速的极限是怎么来的呢？

我们知道，声音其实是一种振动。而我们的耳朵能听到声音，那是因为由原子或分子构成的介质传播振动能量所引起的。振动把附近的分子挤在一起，对它们进行压缩。然后这些受压缩的分子又对邻近的分子进行压缩，这就把振动的能量传递了出去。而压缩波从声源向外传播的速度，就是声音在此介质中的声速。

在空气中，声速取决于分子的固有速度。当介质中的分子受到压缩时，固有速度快的分子很快就会把能量传递给邻近分子，因此压缩波就会很快向外传播，声速就很高。巧的是，温度是分子平均动能的一种体现，也就是说温度越高，分子运动速度越快。正是这个原因，声音在温度高的空气中的传播速度比在温度低的空气中快。

事实上，声音传播的速度跟密度也有关系，在这里密度是衡量分子间隔的重要指标。我们知道液体的密度比气体大得多，相比于气体，液体分子排列更是紧密。当液体分子受到压缩后，较小的分子间隔能更快的把压缩波传递出去，因此它的声速会更快。同样的道理，固体中的声速也比液体要来得快。例如，声速在水中每小时5200公里，而在钢中约每小时18000公里。

如果是固体跟固体之间的对比，密度不是声速的根本原因。在固体中，原子和分子被固定在各自的位置上。它在这个位置上越稳固，就说明它受到挤压时能更快回弹，因此声音的传播速度会更快。也就是说，物体越硬，它的传播速度越快。目前，自然界最硬的矿物金刚石，它的声速大约为每秒18公里。

自然而然，我们就想到了声音会不会有极限速度。科学家表示，声音的极限速度与精细结构常数和质子电子的质量比有关。众所周知，这两个数字在宇宙中起着重要的作用，如果它们的数值改变了，可能宇宙就不会有恒星、行星甚至是生命的存在了。这两个基本常数的组合也会影响材料的特性，例如声速。

这组科学家对各种材料进行实验，发现声速符合它们的理论，并且它们还发现声速随原子质量而降低。因此，他们认为，声音的极限存在于固体原子氢中。但是，固体原子氢只存在于压力非常高的情况下，大概是地球海平面压力的100倍。随后，他们进行了模拟的量子计算，发现了声音的极限速度大约为每秒36公里。