SCIENCES.ENERGIES.ENVIRONNEMENT/LE MONDE SELON LA PHYSIQUE /WEEK 41 /P3

 

Voici les quelques  titres intéressants relevés en semaine 41 de PHYS ORG/SCIENCE X  présentés avec leur  photo-pub gimmick

1 :
A new interpretation of quantum mechanics suggests that reality does not depend on the person measuring it

2: Scientists find upper limit for the speed of sound

3: New measurements of the solar spectrum verify Einstein's theory of General Relativity

4:  Mind and space bending physics on a convenient chip

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J’ai tout lu  mais  je  vous en traduirai au moins deux  et je commence par : « 

2: Scientists find upper limit for the speed of sound”

: Les scientifiques trouvent une limite supérieure pour la vitesse du son

 /Une collaboration de recherche entre l'Université Queen Mary de Londres, l'Université de Cambridge et l'Institut de physique des hautes pressions de Troitsk a découvert la vitesse du son la plus rapide possible.

 

 

Le résultat - environ 36 km par seconde - est environ deux fois plus rapide que la vitesse du son dans le diamant, le matériau le plus dur connu au monde.

 

Les ondes, telles que les ondes acoustiques ou lumineuses, sont des perturbations qui déplacent l'énergie d'un endroit à un autre. Les ondes sonores peuvent traverser différents milieux, comme l'air ou l'eau, et se déplacer à des vitesses différentes en fonction de ce qu'elles traversent. Par exemple, elles s se déplacent dans les solides beaucoup plus rapidement qu'elles  ne le feraient dans les liquides ou les gaz, c'est pourquoi vous pouvez entendre un train qui approche beaucoup plus rapidement si vous écoutez le son se propager dans la voie ferrée plutôt que dans l'air.

 

La théorie de la relativité restreinte d'Einstein définit la vitesse absolue limite à laquelle une onde peut voyager, qui est la vitesse de la lumière, et est égale à environ 300 000 km par seconde. Cependant, jusqu'à présent, on ne savait pas si les ondes sonores présentent  également une limite de vitesse supérieure lorsqu'elles traversent des solides ou des liquides.

 

L'étude, publiée dans la revue Science Advances, montre que la prédiction de la limite supérieure de la vitesse du son dépend de deux constantes fondamentales adimensionnelles: la constante de structure fine et le rapport de masse proton-électron.

 

Ces deux nombres sont déjà connus pour jouer un rôle important dans la compréhension de notre Univers. Leurs valeurs finement réglées régissent les réactions nucléaires telles que la désintégration des protons et la synthèse nucléaire dans les étoiles et l'équilibre entre les deux nombres fournit une étroite `` zone habitable '' où les étoiles et les planètes peuvent se former et des structures moléculaires vitales peuvent émerger. Cependant, les nouvelles découvertes suggèrent que ces deux constantes fondamentales peuvent également influencer d'autres domaines scientifiques, tels que la science des matériaux et la physique de la matière condensée, en fixant des limites à des propriétés matérielles spécifiques telles que la vitesse du son.

 

Les scientifiques ont testé leur prédiction théorique sur un large éventail de matériaux et ont abordé une prédiction spécifique de leur théorie selon laquelle la vitesse du son devrait diminuer avec la masse de l’atome (où il se propage). Cette prédiction implique que le son serait  le plus rapide dans l'hydrogène atomique solide. Cependant,  ce dernier   ne prend cet état qu’ à très haute pression au-dessus de 1 million d'atmosphères seulement, pression comparable à celles du cœur de géantes gazeuses comme Jupiter. À ces pressions, l'hydrogène devient un fascinant solide métallique conducteur d'électricité, tout comme le cuivre, et il est prédit qu'il sera un supraconducteur à température ambiante. Par conséquent, les chercheurs ont effectué des calculs de mécanique quantique de pointe pour tester cette prédiction et ont constaté que la vitesse du son dans l'hydrogène atomique solide est proche de la limite fondamentale théorique.

 

Le professeur Chris Pickard, professeur de science des matériaux à l'Université de Cambridge, a déclaré: «Les ondes acoustiques  dans les solides sont déjà extrêmement importantes dans de nombreux domaines scientifiques. Par exemple, les sismologues utilisent des ondes sonores déclenchées par des tremblements de terre profondément à l'intérieur de la Terre pour comprendre la nature des événements sismiques  et les propriétés de la composition de la Terre. Ils intéressent également les scientifiques des matériaux parce que les ondes sonores sont liées à d'importantes propriétés élastiques, y compris la capacité de résister au stress. "

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Unusual sound waves discovered in quantum liquids

More information: "Speed of sound from fundamental physical constants" Science Advances (2020). advances.sciencemag.org/lookup … .1126/sciadv.abc8662

Journal information: Science Advances

Provided by Queen Mary, University of London

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MES COMMENTAIRES

 Ces résultats  sont intéressantes  et j ai lu la publication originale   car ils apportent des pouvoirs de prédiction théorique  sur certains milieux très particuliers …Le centre du noyau de Jupiter  est formé  d’hydrogène  solide à haute pression   mais ce n’est probablement pas le seul  cas  dans ce cosmos  aux  aspects divers et inattendus !

En revanche l’usage du son est beaucoup plus large que ne le signale l’auteur et l’extension de   l’emploi des ultrasons et des infra sons   en sont des exemples industriels, médicaux et militaires !