為什麼聲音不能通過真空傳播?

時間 2021-05-05 21:12:59

1樓:橫斷山

真空不是空的,真空中有維持空間形態的物質存在,暫時叫做背景物質。聲音不能在真空中傳播,是因為傳聲介質不對,聲音的頻率對不同的介質,傳送的速度是不一樣的,在空氣在稍微遠點,在水中可能就非常近,或是根本不能傳播,但是無線電波卻可以在外太空中傳播,說明外太空中是有物質的。另外引力到底是怎麼傳遞的,愛因斯坦的解釋是因為空間產生變形,為什麼實體的物質甚至磁場會對空間產生作用呢?

那只能說明空間也是物質的,換個說法就是空間其實質就是宇宙的背景物質形成的,就像我們生物在地球上的背景物質是空氣,水,土地一樣。我們在地球上為什麼有空間感,其實是參考了地球的表面,相對於空氣或水,地球的表面可以認為是靜止的,但是到了太空中,也需要乙個相對不動的座標系來維持宇宙的執行規律,這個座標系就是空間中的背景物質,從而讓物質在其中執行,並且通過它來實現引力,電磁力,光線等資訊的傳遞。

2樓:畢達哥斯拉

參考 @Phosphates 的回答,其實嘛真空傳播這事也沒那麼絕對。如果我們把空間放大N的N次方倍,會發現無論是氣體也好,晶體也好,基本粒子之間絕大部分的空間是真空,即使是聲波導致震動,他們之間的距離也不會達到真正意義下的「碰撞」,所以你說聲音不能在真空傳播又怎麼在這些粒子之間傳播呢?

現在我們知道粒子之間的作用主要是通過電磁場,但這個作用並非庫倫力那麼簡單,而是包括各種量子效應,例如卡西公尺爾效應。所以聲音本質上是通過真空傳播的,只是由於量子效應在大尺度上極其微弱,所以在真空中巨集觀上無法傳播而已。

基於上述認知,我們就可以設計出「真空」傳播聲音的實驗:

1)利用卡西公尺爾效應,讓兩片金屬箔在真空中充分靠近(300奈米附近),讓其中乙個振動起來,另外乙個也會隨之振動。就是@Phosphates 提到的實驗。

2)利用庫倫力,讓兩片帶電的薄片在真空中充分靠近,由於庫侖力作用距離遠,距離可以做到公釐甚至更遠,讓其中一片振動起來,另一片也會隨之振動,這是巨集觀的可觀測的。

3)利用引力,這個...沒法做實驗了,但是可以通過天文觀測,現在我們可以探測到幾赫茲到幾百赫茲的引力波,大部分在人的聽力範圍內,只是強度太小,如果通過放大的話人的耳朵就能聽到了。

3樓:Immortal

某些回答說的相當專業,且非常前沿。但是根本不知道人家問的是什麼。對人家真正的疑惑沒有一丁點作用。

聲音是什麼?聲音就是人對震動的一種感知。換句話說聲音本質就是震動。

物體發生振動動就是所謂聲音的產生

它的震振動引起周圍其他物質的振動,進而這個振動越傳越遠這就是聲音的傳播。而這些周圍的其他物質就是所謂聲音傳播的介質。

當這個振動傳到人耳,引起鼓膜振動,進而傳到聽小骨,然後通過神經把這個訊號傳遞給大腦,大腦就識別成聲音。

也就是說,中間必須有某種物質振動這個聲音才能過來,如果中間什麼都沒有,沒有物質振動,自然就沒法傳遞。這就是我們說的聲音的傳播需要介質,真空不能傳聲。

打個比方,我手裡拿著一根繩子,繩子另一端連著鐵鍊,鐵鍊上又連著布條,布條上又連著木棍。那麼當我抖動這個繩子,就會帶動鐵鍊抖動,進而是布條,木棍。也就是這個抖動從我的手傳遞到了木棍。

而加速中間把鐵鍊和布條去掉,我的繩子跟木棍之間什麼都沒有,自然我怎麼都繩子,木棍都不會動。也就是這個抖動沒有了傳播的介質

而更前沿的研究發現真空並不是什麼都沒有,也存在某種物質,甚至也能傳播一定的聲音,那就完全是另外一回事了。

4樓:小麵包

上面回答真空能傳聲的前瞻研究,是近十年人們在聲子傳導學科上的乙個重要實驗突破。理論上聲子在固體中通過擴散傳播,形成傳熱,但近十年不斷有實驗發現,存在一種微納尺寸下的彈道聲子傳播方式,在聲子平均自由程內,或者在兩次碰撞時間內,聲子的傳遞是類輻射的,也就是彈道的。進而有了科學家對於微納尺寸下的彈道傳熱研究。

這種傳熱有很多的解釋途徑。量子漲落也好,聲子輻射也好,彈道傳熱也好等等等等,均在表達乙個科學影象,那就是當年把固體振動能量,量子化表述成的聲子,已經不再是經典的圖景了,隨著進一步研究,和各類精密儀器的發展,聲子應該有的量子特性,都能被相對巨集觀的現象表達出來。

真空傳熱,就是聲子的量子特性表達。

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