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实验证明声音能在真空中传播
来源:科技日报 时间:2023/08/25 09:20:00 浏览量:180

  

声波穿过真空间隙(艺术图)。图片来源:sciencealert网站

       科技日报北京8月23日电 (记者刘霞)芬兰科学家首次证明,声音可在真空中传播。他们首次实现了让声波在两个晶体之间极小的真空传输,这一成果有望用于开发手机或其他设备内的微机电组件。相关论文刊发于最新一期《通信物理学》杂志。

  1979年大热的科幻电影《外星人》的标志性口号是:在太空中,没有人能听到你的尖叫。因为太空是真空,其中没有任何粒子,而声波需要通过振动穿过介质(如空气或水)粒子传播。因为真空没有传播介质,所以从理论上来说,声音无法在其中传播。

  但在最新实验中,研究人员将声音的振动波转化为物体之间电场内的涟漪,使声音在两个氧化锌晶体之间的真空中传输。

  氧化锌晶体是一种压电材料,这意味着当施加力或热时,其会产生电荷。因此,当把声音施加到其中一个晶体上时,这个晶体会产生电荷,破坏附近的电场。如果该晶体与另一个晶体共享电场,那么这种干扰可在真空中从一个晶体传播到另一个晶体。这些干扰反映了声波的频率,因此接收晶体可将干扰变回真空另一侧的声音。

  但这些干扰不能传播超过单个声波波长的距离,所以从理论上来说,只要晶体之间的距离足够小,无论声音的波长有多小,声音都可在其中传播。

  研究人员也表示,这种方法的可靠性并非100%。论文合著者、捷瓦斯基拉大学材料物理学家伊拉里·马西尔塔说,在大多数情况下,声音并没有在两个晶体之间完全传播,但有时,声波的全部能量会100%“跃过”真空。