真空中でも音は遠くまで伝わることができることが判明

研究者らは初めて、真空中の 2 つの結晶間の極めて狭い距離に音波を送信、つまり「トンネル」することができました。

科学者たちは、音が真空の空間を通って伝わることを初めて示しました。 ただし、このルール違反のトリックには特別な状況が必要であり、非常に短い距離でのみ実行できます。

1979 年の SF 映画「エイリアン」の象徴的なキャッチフレーズは、「宇宙ではあなたの叫び声は誰にも聞こえない」というものです。 これは、空間が真空、つまり粒子が存在しない領域であるという事実に基づいています。 音波は、空気や水などの媒体の粒子を振動させることによって、発信源から受信機まで伝わります。 したがって、真空状態では移動媒体は存在しません。 (宇宙空間には少量のガス、プラズマ、その他の粒子が含まれているため、実際には完全な真空ではありません。しかし、この物質は広大な空間に囲まれています。)

しかし、7月14日にジャーナルCommunications Physicsに掲載された新しい研究で、研究者らは音が真空中を移動できることを示した。 宇宙人に追われている宇宙探検家にとって残念なことに、これは人間の叫び声には当てはまりません。

新しい実験では、研究者らは、物体間の電場の中で振動波を波紋に変換することにより、2つの酸化亜鉛結晶間の真空を横切って音波を送信、つまり「トンネル」させた。

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酸化亜鉛結晶は圧電材料です。つまり、力や熱が加えられると、材料は電荷を生成します。 したがって、音がこれらの結晶の 1 つに加えられると、近くの電場を破壊する電荷が生成されます。 結晶が別の結晶と電場を共有すると、磁気破壊が真空を介して一方から他方に伝わる可能性があります。 破壊は音波の周波数を反映しているため、受信したクリスタルは破壊を真空の反対側の音に戻すことができます。

ただし、破壊は単一の音波の波長を超える距離まで伝わることはできません。 理論的には、結晶間のギャップが十分に小さければ、その音の波長がどんなに小さくても、これはどんな音でも機能します。

この方法は必ずしも信頼できるとは限りません。 実験の大部分では、音が2つの結晶間で完全には伝達されず、電場を通過する際に波の一部が歪んだり、反射したりしたことが研究者らにより判明した。 ただし、場合によっては、圧電結晶が音波全体を完全に伝達することがありました。

――なぜ宇宙は真空なのでしょうか？

――真空の宇宙では人体はどうなるのでしょうか？

――音速が光速と同じくらいだったらどうなるでしょうか？

「ほとんどの場合、[伝達される音]効果は小さいですが、波の全エネルギーが反射なしで100%の効率で真空中を飛び越える状況も見つかりました」と研究共著者で材料物理学者のイラリ・マーシルタ氏は述べた。フィンランドのユヴァス​​キュラ大学で、と声明で述べた。

この発見は、いつかスマートフォンやその他の技術に見られるようなマイクロ電気機械部品の開発に役立つ可能性があると研究者らは述べた。

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ハリーは英国を拠点とする Live Science のスタッフ ライターです。 彼はエクセター大学 (ペンリン キャンパス) で海洋生物学を学び、卒業後、彼自身のブログ サイト「Marine Madness」を立ち上げ、他の海洋愛好家とともに運営を続けています。 彼は進化、気候変動、ロボット、宇宙探査、環境保全、その他化石化されたものにも興味を持っています。 仕事以外のときは、SF 映画を見たり、古いポケモンのゲームをしたり、ランニングしたりしています (おそらく、思ったよりも遅いです)。

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