Si acelero una onda de sonido lo suficientemente rápido, ¿se volverá ligera?

Las ondas sonoras propagan perturbaciones mecánicas en un medio. La velocidad de las ondas sonoras es una propiedad del medio.

Las ondas de luz propagan cambios periódicos en el campo electromagnético. Si ese campo está en el vacío, las ondas se propagan a la velocidad del vacío de la luz; Si hay un medio presente, las ondas se ralentizan.

El sonido y la luz son cualitativamente diferentes. Este sigue siendo el caso incluso si se propagan a la misma velocidad. Esto puede suceder a) en un medio en el que la luz se ralentiza sustancialmente mientras la velocidad del sonido permanece alta, o b) en una sustancia hipotética, que los cosmólogos llaman “materia rígida”, en la que la velocidad del sonido alcanza la velocidad de vacío de ligero.

Por supuesto, hay muchos mecanismos que pueden convertir la energía de una onda de luz en sonido o viceversa, pero solo porque, por ejemplo, pones un micrófono piezoeléctrico en el camino de una onda de sonido y luego usas la energía eléctrica resultante para conducir un LED no significa que las ondas de sonido se convirtieron en ondas de luz.

Solo se me ocurren dos maneras de “acelerar una onda de sonido”.

  1. Haga que un objeto se mueva a la velocidad a la que desea que aumente el sonido, a través del medio. Esto crea una onda de choque, que cambia las propiedades del medio, lo suficiente como para dejar que el medio se salga del camino del objeto. Así es como las naves espaciales vuelven a entrar en la atmósfera, es realmente difícil para el objeto. La velocidad del sonido es entonces solo un poco más rápida que el objeto. Por lo tanto, estaría limitado a menos de c.
  2. Haga que el fluido se mueva a una velocidad muy alta (experimento de Fizeau – Wikipedia), cerca de c, y luego produzca una onda de sonido en él. Todavía limitado a menos de c.

Entonces, “ No, pero puede calentar el fluido lo suficiente como para que pierda energía y emita luz.

No pretendo entender la física detrás de esto, y no creo que se deba a la “velocidad de una onda de sonido”, pero puede encontrar esto relevante:

Sonoluminiscencia – Wikipedia

¿Cómo puedes acelerar una onda que se mueve a la velocidad del sonido? El sonido es el movimiento periódico de masa en una dirección que hace que las ondas se muevan en una trayectoria recta en una dirección perpendicular. cambiar la frecuencia cambiaría la energía pero nunca se convertiría en luz.

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