Ученые смогли передать звук в вакууме

Впервые ученые показали, что звук может распространяться через пустоту вакуума. Однако этот трюк требует особых обстоятельств и может быть осуществлен только на чрезвычайно малых расстояниях.

Культовый слоган научно-фантастического фильма 1979 года "Чужой" гласит нам, что "в космосе никто не услышит вашего крика". Это было основано на том факте, что вакуум - это область, лишенная каких-либо частиц. Звуковые волны распространяются, вибрируя через частицы среды, такие как воздух или вода, от источника к приемнику. Итак, в вакууме нет среды для перемещения. (Космическое пространство на самом деле не является полным вакуумом, потому что оно содержит небольшое количество газа, плазмы и других частиц. Но эта материя окружена обширными полосами пустоты.)

В новом исследовании, опубликованном 14 июля в журнале Communications Physics, исследователи показали, что звук может проходить через вакуум.В новом эксперименте они передавали, или "туннелировали", звуковые волны через вакуум между двумя кристаллами оксида цинка, преобразуя вибрирующие волны в рябь в электрическом поле между объектами.

Кристалл оксида цинка - это пьезоэлектрический материал, что означает, что при приложении к нему силы или тепла материал производит электрический заряд.

Поэтому, когда звук подается на один из этих кристаллов, он создает электрический заряд, который разрушает близлежащие электрические поля. Если кристалл разделяет электрическое поле с другим кристаллом, то магнитное разрушение может передаваться от одного к другому через вакуум. Помехи отражают частоту звуковых волн, поэтому принимающий кристалл может превратить помехи обратно в звук на другой стороне вакуума.

Однако помехи не могут распространяться на расстояние, большее длины волны одного звука. Теоретически это работает с любым звуком, независимо от того, насколько мала длина волны этого звука, при условии, что зазор между кристаллами достаточно мал.

Этот метод не всегда надежен. В большом проценте экспериментов звук передавался между двумя кристаллами не идеально: исследователи обнаружили, что части волны искажались или отражались при прохождении через электрическое поле. Однако иногда пьезоэлектрические кристаллы идеально передавали всю звуковую волну.

"В большинстве случаев эффект передаваемого звука невелик, но мы также обнаружили ситуации, когда полная энергия волны перескакивает через вакуум со 100 % эффективностью, без каких-либо отражений", - говорится в заявлении соавтора исследования Илари Маасильты, материаловеда из Университета Ювяскюля в Финляндии.