光的速度每秒多少千米 光速是多少Km-s

众所周知，在宇宙的尺度上，真空中光速驰骋三十万公里每秒，这是此宇宙速度的极尽之限。没有任何物质或信息能够超越这个速度，这也将我们牢牢地在宇宙一隅，使得我们难以触及更遥远的宇宙空间。

在我们的日常生活中，声音则是一种常见的传播现象。它可以迅速从一个地方传递到另一个地方。与光速相比，声音的速度则相形见绌。在空气中，它的传播速度仅为三百四十米每秒，仅仅三分之一公里，仅为光速的百万分之一。

有趣的是，声音在各种介质中的传播速度各有不同。介质的硬度越高，声音的传播速度就越快。在水中，声音的传播速度约为一千五百米每秒，而在铁中更是可以超过五千米每秒，甚至在金刚石中，测得的传播速度高达一万八千米每秒。

那么，声音的传播速度是否存在极限？如果存在，这个极限又是什么呢？

近期，伦敦玛丽皇后大学、英国剑桥大学和俄罗斯高压物理研究所的一群科学家进行了深入研究。他们发现，固体和液体中声速的极限依赖于两个基本常数：精细结构常数和质子与电子的质量比。

当声音通过介质时，会使介质的分子发生碰撞，从而在分子间传递能量。这种能量传递会因惯性而延迟。粒子质量较小时，波的移动速度会更快。分子间更强的连接意味着更少的延迟。这也解释了为什么声音在铁中的传播速度比水中更快。

基于这些因素，研究人员重新构建了计算介质中声音速度的公式。他们将决定因素的精细结构常数和质子与电子的质量比代入公式中，发现声速随着原子质量的增大而降低。经过计算，声速的上限略高于三万六千米每秒，是金刚石中声速的两倍。

为了验证这个公式的准确性，科学家们计算了声音在36种不同元素固体介质中的声速，并与实验测量值进行了比较。虽然不是所有值都完全吻合，但大多数都遵循公式提供的趋势。在高于400GPa压力下形成的金属氢中，声音传播速度高达三万五千米每秒，快于其他所有材料，与他们的预测基本相符。

由此看来，声音速度的上限应为三万六千米每秒左右，这应该是一个较为精确的数值了。

这项研究结果已于10月9日发表在《科学进展》杂志上。

参考资料：

《科学进展》：由基本物理常数决定的声音速度