1樓：Zhang Zhao
謝 @Lucie 邀
應該是存在的。
對於前一種情況，應該是屬於相對論流體力學的範疇。對應的物理現象應該是一些極端的天體物理現象。
對於後一種情況，在固體物理中如果振動能量比較低，能量準連續被破壞，晶格的振動就該用量子諧振子描述。將所有晶格的振動量子化就會得到聲子（晶體中量子化的聲波）模型。
先寫這麼多，現在太弱，以後補充。
2樓：Kwing
你說的如果是電磁波，還是很好解決的。
聲波首先你要確定是否在真空中傳播，因為聲音的傳播必須要介質，可是你問的這個問題的有效性，必須是在空間中，我可以說是在宇宙中，是沒有聲音的，所以你的條件不滿足，就是環境不適合。
另乙個介質密度大於量子結構，讓我感覺量子力學或是粒子的波動性是成立的，如果你要說介質夾雜著介質傳播，這是新理論，相對論只是適用於2個座標，或等效，所以你這個問題，回答起來也許需要更專業的理解。
評價一下其他回答：這不牽扯牛頓的定律，或是波動方程，狄拉克方程，或是傅利葉變換，哈密頓函式，這只是乙個概念上的較創新的問題。
3樓：北冥有魚
2. 聲音的速度是否有上限？是否可以超過光速？
1. 聲音的頻率是否有上限？
我們先看固體中的聲波。聲波頻率和波長成反比，頻率越高，波長越短。考慮波長小於原子間距的聲波是沒有意義的。
因為對一般的（正弦）波，波長就是波的空間週期。在固體中，波的最小空間週期就是原子的間距。波長有下限，對應的頻率也就存在乙個上限。
所以，在固體中沿特定的方向，會有乙個最大的頻率，稱為Debye頻率。在液體中情況是類似的。
而在氣體中，氣體分子在和其他分子碰撞之前，會自由運動一段時間，波要傳播，至少要等到氣體分子相互碰撞從而影響到下乙個分子。因此聲波頻率不會大於分子碰撞時間的倒數。也就是說也會存在乙個頻率上限。
題主還問，當波長很小時是否要考慮量子力學效應。實際上，固體物理學的基礎就是量子力學。要研究固體中的物理性質，量子力學是必須的。
2. 聲速的上限是什麼？可否超過光速？
先看經典力學中的波動方程，
其中 Y是楊氏模量，p是該方向單位長度的質量, X是垂直於傳播方向的位移。
方程的平面波解的傳播速度是, 滿足。
相對論質能關係要求楊氏模量滿足，於是聲速是小於等於光速的。
在中子星的核心中，聲速可以達到光速，這實際上是中子之間強相互作用力的傳播速度。
現實中，聲速遠遠小於光速。聲音在金屬鈹中傳播算是比較快的了，但是也只有12.9km/s左右，連光速的2萬分之一還不到。在實際應用中，聲速的計算還不用考慮相對論效應。
4樓：
我瞎了沒看清楚。放棄。
---有一種東西叫做量子電動力學，當然它可能逼格過於高；但是其簡化行為，『腔量子電動力學』（CQED），卻是經常被用來描述介質內的電磁場的一套理論。我相信任何一本量子光學的書都會對這部分內容做詳細介紹的。
Rev. Mod. Phys. 73, 565 (2001)是CQED乙個比較著名的應用，利用電磁場操作原子的糾纏啊等等的。
5樓：
聲音的傳播速度快，不代表每個原子的運動很快。。每個原子只需要在本地附近做往復運動。您說的那是聲波的相位速度。
乙個絕對剛體，他的聲速可以無窮大。這時候，這個剛體裡面的每乙個原子基本上根本就沒動呢。。
因此，聲速就算無窮大，也不代表你需要用相對論去分析振動
6樓：gyroscope
是的。聲速不會隨著介質彈性模量的增大而無限增加，而是不斷趨近於光速。比如構成中子星的簡併態物質有極高的彈性模量，儘管它的密度也很大，但聲速還是達到接近光速的水平。
至於相對論情況下的波動方程該怎麼推導？牛頓力學的波動方程是怎麼推導的，相對論性波動方程就怎麼推導。只不過中間要把牛頓的力學定律換成相對論的力學定律（根本還是時空觀不同導致的）。
大部分相對論理論的推導都可以適用這種方法。
7樓：
波速和質點振動速度是兩個概念，題主說的要考慮相對論效應，大概應該考慮質點振速吧。因為相速度本就可以無限大，沒啥意義；而群速度大多數情況下等於能量傳播速度，受到光速最大的限制，但是也沒有啥實體粒子需要受到相對論效應的約束，因為每個粒子的振動速度實在是太慢了。
20 ℃一標準大氣壓下空氣中聲速是344 m/s，相同條件下94 dB的平面聲波其質點振動速度只有0.00241 m/s。
線性條件下，正向平面波的質點振速幅值為，和聲壓幅值成正比，和媒質的特性阻抗成反比。
那麼要提高質點振速，一種方法是提高聲源的輻射能力，在不考慮非線性效應時至少能夠發出聲壓級為309.8622 dB的聲波（如此巨大的振動不可能不考慮非線性效應，關於非線性咱就不獻醜了），就可以讓空氣的質點振動速度達到50%光速啦。火箭發射的時候站在100公尺開外，大概有個140 dB，那麼310 dB有多大呢，大概Pa的聲壓，(*@ο@*) 哇～同學你可以用這個炮轟樓下廣場舞大媽，讓她們在光速的地上摩擦摩擦，效果拔群。
另一種方法，降低介質的特性阻抗，(*@ο@*) 哇～一般氣體的特性阻抗要小於液體和固體（密度和聲速都比較小），然而我只知道氫氣，不知道有誰更小了… 這樣好像走向了和題主相反的道路：降低聲速… 聲速的大小取決於介質的易壓縮度，越容易壓縮聲速越慢，好了我扯不下去了熱學就沒學好更別說熱力學了，各位回見~
啊哈哈哈哈答完了我來艾特一下鋼珠 @xiaoyudc
8樓：
聲音的傳遞就是波動的傳遞
寫下波動方程式後把速度設定為光速就行了
發現這就是光(電磁波)的波動方程式
滿足狹義相對論裡光的乙個特性吧。
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別學遙感測繪，搞遙感或者搞測繪的都在武漢大學呢，其他的地方，遙感或測繪的畢業生前途一般。學開發吧，將來運氣好了還能轉網際網路。 小黃 網際網路時代！還是選gis開發吧！說不定以後就做cs方面的工作了。遙感實際應用面太宅，實際應用就是分類，計算植被覆蓋度之類的。測繪也就是常說的測量吧，實際工作風吹日曬...