2022世界杯欧洲区预选赛a组赛程（www.9cx.net）：声速在差异介质中的差异很大，最高声速是若干，需要何种介质？

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声速，又称为音速，说的就是声音流传的速率，虽然我们常会把音速和光速放在一起来说，但二者是截然差其余。

光在真空的流传速率是最快的，且恒定稳固，而在其它介质中流传时，速率会泛起差异水平的下降，但音速则正好相反，声音在真空中是无法流传的，它的流传需要介质，而且介质的密度越高，声音流传的速率就越快。

平时里，我们常会将一些物体的移动速率与音速来举行对比，好比超音速飞机，而在这些情形之下，我们所说的音速指的都是尺度条件下的音速，也就是在一个尺度大气压之下、15摄氏度的环境之中，此时的音速为每秒340米。若是上述条件发生转变，那么声音的流传速率也会随之转变，而且差异会很大。为什么声音在差其余介质中流传的速率会存在很大差异呢？这是由声音的本质决议的。

声音与光差异，光是一种物质，也就是由一个个光子所组成的，但声音不是，声音是一种振动，而声音的流传现实上就是震惊在介质中造成的微弱压强扰动的流传。

从声音的本质可知，当介质的密度越高、温度越高、环境压强越大，声音的流传速率也就越快。好比在地球外面，随着高度的增添，声音的流传速率就会逐渐减慢，好比在万米高空之上，声音的流传速率还不足每秒300米。相比环境压强而言，介质的密度对于声音的流传速率影响更大，好比声音在水中的流传速率可以到达每秒1497米，是空气中流传速率的4倍多。声音在水中流传的速率就已经云云之快了，但若是流传介质时固体，那么速率会加倍惊人，好比当水酿成冰，声音在其中的流传速率就可以到达每秒3230米，这已经是空气中流传速率的近10倍了。

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冰虽然是固体，但事实不够坚硬，若是将流传介质换成更为坚硬的钢铁又会若何呢？它的速率将到达每秒5200米。

声音在钢铁中的流传速率虽快，但距离声音流传的极限速率还差得远，那么声音到底能够跑多快呢？又需要何种介质呢？

别急，先来领会一下声音流传的内在原理，从宏观角度来看，声音的流传就是震惊在介质中造成的微弱压强扰动的流传，而从微观角度来看，这种流传是基于原子之间的电磁相互作用，而原子和分子之间的距离越近，电磁作用流传所需的时间就越少，以是流传速率也就越快。随着研究的深入，科学家们又发现，原子的质量与声音流传速率之间存在着亲热的联系，原子的质量越低，声音流传的速率就越快。

何种原子的质量最低？固然是氢原子，不外我们一样平常所见的氢都是以气体形式存在的，而气体的密度是相对较低的，以是声音在氢气之中的流传速率不能能太快。

不外没有关系，物质的形态是可以发生改变的。若是我们能够使温度和压力增添，那么氢则会有气态转化为液态，也就是我们常说的液态氢，若是我们进一步加温加压，液态氢则会转变为固态，而固态的氢会出现出类似于金属的特征，以是我们又将其称之为金属氢。金属氢的密度极高，且氢原子又是质量最低的原子，以是声音在金属氢中的流传速率就是最快的，凭证盘算，声音在金属氢中的流传速率可以到达每秒36公里。这个速率是其它任何介质都难以企及的。那么这个速率为什么是盘算出来的，而不是丈量出来的呢？由于在地球上没有金属氢。

要想让氢元素出现为具有金属性子的固体，需要极大的压强，这在地球上，这样的条件很难实现。

固然，现在人类已经可以在实验室中制造出金属氢，不外即便制造出来了，很快也便会失去。虽然地球上没有金属氢，也无法耐久保留金属氢，但在地球之外，有些星球上却存在着大量的金属氢，好比木星。