聲音的傳播是需要介質的,那麼如果真空中有物體發聲,發出的聲音到哪裡去了?

oO飛兒Oo


這個問題很厲害👍:不能總是死抱住教科書不放,物理學還很幼稚,有太多的空白需要填補。

按題主的意思相當於做一個思想實驗:把一個用電池驅動的電子蜂鳴器,放在一個真空容器裡,用遙控器啟動這個蜂鳴器,請問蜂鳴器震盪的機械能去了哪裡?

現在我們來分析這個問題。按教科書的說法,真空介質是不會傳播聲能的。可蜂鳴器確實在發出機械波,不可能自己憋著而發不出去。


那麼,我的答案是:真空介質必然也像空氣介質一樣也是可以承載聲能的,只是其頻率比海豚與蝙蝠聽到的超聲波還要高而已,不妨稱之為“超頻機械波”。


這個答案,早已被卡西米爾效應證實。實驗大致如下:製作一個超薄壁的真空腔C,對C施加劇烈振動或高溫輻射,C內的真空介質就會發射電磁波。

卡西米爾效應意味著:真空介質有大量以光速自旋的無序運動的漩渦子,量子場論叫虛粒子。這些漩渦子,只要受到外加震盪的動能,包括電磁震盪與機械震盪,就會有一石激起千層浪一樣的“推湧效應”,這也是電磁波的傳播機制,當然也可解釋超頻機械波。


物理新視野


很好的問題。

聲音是由物體的振動產生的,它要傳播必須有介質。如果是在真空中,聲音是不存在的。

你提的問題中有一個輕微的誤解,你似乎認為聲音就好像子彈一樣,是從槍口射出來的。所以物體在振動的時候發出聲音,就好像機關槍在掃射。這個感覺是不對的。

聲音的發出,是因為介質的振動才發出的,而不是振動物體本身發射的。振動物體只是給介質的振動提供了能量而已。換句話說,介質的振動才有聲音。所以,一旦介質不存在,聲音當然也就不存在了。

真空中的物體確實是可以振動,這個時候振動能量是守恆的,沒有耗散到介質裡。如果存在介質,那麼聲音的能量其實可以看成是介質對振動物體的能量的耗散。

總之,真空中的物體發出的聲音這個說法是不對的。

在物理學的教育中,有一門課叫做固體物理,裡面講到聲子的概念,你去學一下那門課程相關的書,對聲音的理解才會更深。


瀟軒


看了一下那個原道童子的答案,一個簡單的能量守恆居然能扯到真空能上邊去。無語了……我就簡單的說一下吧:

聲音是震動產生的一種機械波,通過介質傳遞出去,然後被人的感覺器官接受到,經耳膜轉換成電信號,通過神經傳遞到大腦,從而被人所感知。假設在真空中有一個喇叭在播放聲音,由於沒有了介質,聲音當然是傳遞不出去了。

由於喇叭是通過將電能轉化為機械能(將電能轉換為磁場,帶動鼓膜震動)發出聲音的,那麼這個機械能(聲音)到哪裡去了呢?能量是守恆的,它是不會平白無故消失的。機械能會轉換成熱量,通過紅外線輻射出去。紅外輻射是一種電磁輻射,它不需要介質。

以上……


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