穿越真空:物理学家揭示声音如何在太空中传播
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穿越真空:物理学家揭示声音如何在太空中传播

James
2023-08-13 / 0 评论 / 4 阅读 / 正在检测是否收录...


曾经有电影声称在太空中没有人能听到尖叫,但芬兰于韦斯屈莱大学纳米科学中心的物理学家耿卓然和伊拉里-马西尔塔提出了不同的看法。最新研究表明,在特定条件下,声音竟能在真空中强势传播。

他们的研究成果刊登在《通信物理学》杂志上,揭示在某些情况下,声波可以跨越两个固体物体之间的真空缝隙,前提是这些物体是压电体。压电材料在受到声波或振动刺激时会产生电响应。有趣的是,由于电场可以存在于真空中,这种材料能够有效地将声波穿越真空。

研究要求缝隙尺寸应小于声波的波长。这种效应不仅适用于常见的音频范围(赫兹-千赫兹),还适用于超声波(兆赫)和超音波(千兆赫)频率,只要随着频率增加,真空缝隙的尺寸变小即可。

尽管在多数情况下这种效应微弱,研究团队还发现在某些情况下,波的能量在真空中跃升,效率竟高达100%,而且毫无反射。韦斯屈莱大学纳米科学中心的 Ilari Maasilta 教授指出,这一发现或将应用于微机电元件(MEMS,智能手机技术)和热量控制领域。

研究结果展示了声音在太空中的传播方式,颠覆了以往关于声音无法在真空中传播的观念,为新颖应用和科学探索带来了全新的可能性。如图所示,声波不再受限于介质,这一突破或将在未来引领更多领域的突破性发现。

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