ЭРДЭМТЭД ДУУНЫ ДЭЭД ХУРДЫГ ТОГТООЖЭЭ
Мэри хатан хааны нэрэмжит Лондонгийн их сургууль, Кембриджийн их сургууль болон Троицк дахь Өндөр даралтын физикийн хүрээлэнгийн хамтарсан судалгаагаар дууны хурдны хамгийн өндөр утгыг нээжээ. Энэ утга нь 36 км/с болохыг тогтоосон ба энэ нь дэлхийн хамгийн хатуу материал болох алмазанд тархах дууны хурднаас 2 дахин хурдан байгаа юм.
Дууны долгионууд нь агаар, ус зэрэг олон янзын орчноор нэвтэрч чаддаг ба ямар орчинд тархаж байгаагаасаа хамааран өөр өөр хурдтай (хатуу бие дундуур шингэн болон хийтэй харьцуулахад илүү хурдан тархдаг) байдаг.
Эйнштейний харьцангуй онолд долгионы тархах абсолют хурдны дээд хязгаарыг гэрлийн долгион (300000 км/с) хэмээн тогтоосон байдаг. Гэвч одоог хүртэл хатуу болон шингэн бие дундуур өнгөрөх дууны долгионы хурдны дээд хязгаар байдаг эсэх нь тодорхойгүй хэвээр байгаа билээ.
“Science advances” сэтгүүлд хэвлэгдсэн судалгаа нь дууны хурдны дээд хязгаарыг Зоммерфельдийн тогтмол болон протон-электроны массын харьцаа гэсэн 2 хэмжээсгүй суурь тогтмолуудаас хамаарна хэмээн үзүүлсэн байна.
Энэ 2 тогтмол нь цөмийн урвал, хүнд элементүүдийн нэгдэл, од гаригуудын үүсэл зэргийг ойлгоход чухал нөлөө үзүүлдэг эгэл бөөмсийн хэмжигдэхүүнүүд юм. Мөн үүнээс гадна материалын шинж чанар болох дууны хурдыг тодорхойлох болон материал судлал зэрэг шинжлэх ухаан бусад салбарт хэрэглэж болох юм.
Эрдэмтэд олон материалд энэ онолын таамгаа шалгасан ба нэгэн тодорхой онолд хүрсэн нь дууны хурд нь атомын массаас хамааран буурах ёстой гэсэн таамаг байв. Энэ таамгаас, хамгийн их дууны хурд нь хатуу устөрөгчийн атомд байна гэж үзэж байгаа юм. Гэвч устөрөгч нь маш өндөр даралт болох 1сая атмосферээс их үед хатуу төлөвт байдаг ба энэ нь бархасбадь гаригийн цөмийн даралттай тэнцэхүйц хэмжээний өндөр даралт юм.
Энэ даралтын үед устөрөгч нь металл шиг хатуу болдог ба цахилгааныг яг зэс шиг дамжуулдаг мөн өрөөний температурт хэт дамжуулагч болдог. Тиймээс судалгаанд эдгээр таамаглалуудыг шалгахын тулд орчин үеийн квант-механикийн тооцоог гүйцэтгэсэн, ингээд хатуу устөрөгчийн атом дахь дууны хурд нь суурь онолын хурдны хязгаарт ойрхон байгааг илрүүлсэн.
Кембриджийн их сургуулийн профессор Крис Пикард, “Хатуу бие дэх дууны долгионууд нь шинжлэх ухааны олон салбарт аль хэдийн хэрэглэгдэх болсон. Жишээ нь, сейсмологид дэлхийн гүн дэх газар хөдлөлтөөс бий болсон дууны долгионыг хэрэглэн газар хөдлөлийн үйл явц болон дэлхийн бүтцийн шинж чанарыг таамагладаг. Харин материал судлалд дууны долгион нь харимхай шинж чанартай холбоотой учраас ихээхэн сонирхол татаж байгаа ” хэмээжээ.
Мэдээллийн эх сурвалж: “speed of sound from fundamental physical constants”
https://advances.sciencemag.org/content/6/41/eabc8662
https://ab-news.ru/2020/10/11/uchenye-ustanovili-verhnij-predel-skorosti-zvuka/
Мэдээ бэлтгэсэн: материал судлалын салбарын ЭШДаА Б. Болормаа