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事实证明,你可以在真空中传播声音,只是不远

本站发布时间:2023-11-16 15:23:08

1979年科幻电影《外星人》的标志性口号告诉我们,“在太空里,没有人能听到你的尖叫。”这是基于太空是一个真空,一个没有任何粒子的区域。声波通过振动介质(如空气或水)的颗粒从声源传播到接收器。所以在真空中,没有传播媒介。(外层空间实际上并不是一个完全的真空,因为它确实含有少量的气体、等离子体和其他粒子。但这种物质被大片的空虚所包围。)

但在7月14日发表在《通信物理学》杂志上的一项新研究中,研究人员表明声音可以在真空中移动。不幸的是,对于被外星人追捕的太空探险家来说,这并没有延伸到人类的尖叫

在新的实验中,研究人员通过将振动波转化为物体之间电场中的波纹,在两个氧化锌晶体之间的真空中传输或“隧道”声波

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在两个氧化锌晶体之间的真空中移动的电声干扰的概念图像

氧化锌晶体是一种压电材料,这意味着当对其施加力或热时,该材料会产生电荷。因此,当声音施加到其中一个晶体上时,它会产生电荷,破坏附近的电场。如果一个晶体与另一个晶体共享电场,那么磁破坏可以在真空中从一个传播到另一个。这些干扰反映了声波的频率,因此接收晶体可以将干扰变回真空另一侧的声音

然而,这些干扰不能传播超过单个声波波长的距离。理论上,只要晶体之间的间隙足够小,这对任何声音都有效,无论声音的波长有多小 

这种方法并不总是可靠的。研究人员发现,在很大一部分实验中,声音在两个晶体之间并没有完全传播:当声波穿过电场时,部分声波发生了扭曲或反射。然而,有时压电晶体会完美地传输整个声波

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