Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Может ли скорость звука быть больше скорости света?

ФизикаДомашние задания+4
Анонимный вопрос
  ·   · 12,6 K
Доктор физико-математических наук, заведующий...  · 28 июн 2021  · mospolytech.ru

Всем известно, что скорость света в вакууме, 300 000 км/c, это предельная скорость распространения материи и информации во Вселенной. Поэтому, и скорость распространения возмущений плотности (или давления) в газообразных, жидких или твердых средах, т.е. скорость звука не может быть больше скорости света в вакууме. Однако…

В различных веществах скорость света меньше, чем в вакууме. К примеру, в воде свет перемещается примерно на 25% медленнее, чем в вакууме, и если электрон, движущийся со скоростью 0,9 скорости света попадает в воду, то он будет обгонять свет в воде. При этом будет наблюдаться явление, аналогичное формированию ударной волны при сверхзвуковом движении пули в воздухе. Правда, в данном случае будет формироваться световая «ударная волна» - излучение Вавилова-Черенкова. Хотя в рассмотренном примере частицы движутся быстрее скорости света в веществе, в то же время, скорость звука здесь все еще много меньше скорости света.

А можно ли замедлить свет до скоростей существенно меньших скорости звука в воздухе в нормальных условиях (330 м/с)? Оказывается, да! В 1999 году гарвардские исследователи под руководством профессора Хау показали, что облучение лазером почти непрозрачного сверххолодного газа из атомов натрия в состоянии бозе-эйнштейновского квантового конденсата заставляет его пропускать свет со скоростью в 17 м/с. Бозе-эйштейновский конденсат принадлежит к числу сред с очень сильной дисперсией и потому может замедлить световые импульсы во многие миллионы раз. Какова же скорость звука в такой среде? Из-за того, что температура такой среды почти не отличается от абсолютного нуля, то и скорость звука в ней очень мала - порядка 1 миллиметра в секунду. Поэтому, и в этом случае звук не обгоняет свет.

Есть вещества, в которых свет с определенной длинной волны может быть существенно замедлен при комнатных температурах. Это – так называемые фотонные кристаллы. Теоретически, вблизи стоп-зоны фотонного кристалла групповая скорость светового импульса может стремиться к нулю. Следует, однако, иметь в виду, что вблизи края стоп-зоны области малой групповой скорости имеют очень узкую спектральную протяженность. Если оптимизировать параметры фотонного кристалла на максимальное замедление с минимальными потерями и малыми искажениями формы импульса, то можно получить замедлению скорости света по сравнению с вакуумом в 50 раз, при этом, интенсивность светового импульса при прохождении такой структуры будет существенно уменьшаться. Этого замедления недостаточно, чтобы скорость звука в фотонном кристалле превысила скорость света.

Таким образом, окончательный ответ на поставленный вопрос – нет.

какие моторчики? какая вселенная? Звук, это колебания частиц воздуха или иной среды. В вакууме нет среды, нет и... Читать дальше

Владимир Шендеров, Вам известно такое понятие как давление? Если произвести резкое смещение частиц воздушной среды, например с помощью диффузора громкоговорителя образуется область избыточного давления. При движении диффузора назад, образуется разряжение. Благодаря упругим связям частиц давление передаётся на соседние частицы, которые, в свою очередь, воздействуют на следующие, и область повышенного давления как бы перемещается в упругой среде. За областью повышенного давления следует область пониженного давления, и, таким образом, образуется ряд чередующихся областей сжатия и разрежения, распространяющихся в среде в виде волны. Каждая частица упругой среды в этом случае будет совершать колебательные движения.

если сравнить звук и свет с облачностью то??????????

Может , например в бетоне скорость звука опередит скорость света.

@Юрий Ажикин, Пожалуй вместо бетона лучше взять ж.д.рельсы .
в ядре солнца свет распространяется со скоростью 0,0001 мм/сек,а звук несколько км/сек. Скорость звука в средах непрозрачных для фотонов всегда выше.
Через стену, звук быстрее света)))
@Андрей Ант, Тупость быстрее разума, пораждённого тупостью!)
Информация МОЖЕТ перемещаться быстрее скорости света! Пример:кольцевой забор освещается вращающимся источником света из центра.Используя формулы из школьного курса легко подобрать радиус забора и скорость вращения при которых "зайчик" от луча будет бегать по забору быстрее С. Фокус в том, что"зайчик"не материален и является лишь ИНФОРМАЦИЕЙ о том,что луч света достиг забора! К слову -этот умозрительный опыт был описан в журнале "Юный Техник"за вроде бы 1967г.Или в этом году был мной прочитан,как-то так.
@сергей емельянов, при этом информацию не получится передать быстрее скорости света. Информация передается от источника до приемника, т.е от фонарика до досок забора, очевидно, что со скоростью света, не выше. То, что зайчик движется от доски до доски быстрее скорости света, ни о чем не говорит, так как доски не передают информацию друг другу
Если искусственно замедлить свет то звук может быть и быстрее. Можно свет замедлить до такой степени что и человек будет быстрее. Это сложно но так уже попытались сделать и вроде как получилось в интернете можете поискать.
Korolchuk.Vasily@yandex.ru  Корольчук Василий Иванович   +7 978 131 7850
Два года, на досуге, добавлял и проверял свои решения открытых проблем теории чисел.
Даже старшеклассники могут понять и оценить мою книгу «Решение знаменитых
математических проблем» написанной языком школьной элементарной алгебры.
В книге напечатаны мои решения трудных многовековых проблем Теории Чисел, которые
я получил, используя никому неизвестные свойства натуральных чисел, замеченные
мною раньше, и которые позволили мне решить все эти проблемы элементарными способами.
В. И. Корольчук.  31 мая 2023 г.
Комментарий был удалён за нарушение правил

Владимир Шендеров, дядя ты гонишь, быстро в школу. Звук, это механические колебания, а свет - электромагнитное излучение.

Комментарий был удалён за нарушение правил
@Владимир Шендеров, светоносный эфир и тёмная материя имеют не больше общего, чем глаз карася и вентилятор. Это две кардинально разные концепции, причём эфир - мусорная.
программист, интересны квантовая механика, теория...  · 14 мар 2022
Теоретические расчёты говорят, что максимально возможной скоростью звука может быть скорость звука в металлическом водороде. И составляет она порядка 36 км/с. В реальных веществах скорость звука не превышает 10-12 км/с. Как... Читать далее
Инженер асу и связи на пенсИИ  · 3 июл 2021

МОЖЕТ - если закрыть глаза и сильно свистнуть по уху, то из глаз полетят искры со скорость света!!! Доказательство - многократно проверенно в различных условиях и запротоколировано государственными органами большинство стран мира!

в настоящее время-пенсионер,до этого инженер...  · 30 июн 2021

что мы видим как свет или излучение,для Вселенной это-Звук,а Вселенский Свет,во Вселенной распространяется-мгновенно,кстати и "твердость"вселенной можно просчитать через ее скорость-"звука"

1 эксперт не согласен
Для "Физики" - неверно, для "Домашнего задания" - вредно