科学家说声音可以在真空中传播,近代物理学又要被推翻了?
我们的初中物理课本上说:声音的传播需要媒介,所以不可能在真空中传播声音。 高中以后,我们的物理书进一步解释说,声音的本质是由物质分子的振动引起的波,因为真空是空的,当然,物质分子没有振动,所以声波的振动不能传播。实验事实没有错,那么我们的教科书错了吗?事实上,在上面的文章中,我们“应该”认为真空是空的。但是在量子世界里,没有什么是对的。 真空里有什么?这和声音在真空中传播有什么关系?
别担心,让我们来谈谈“真空不是空的”的故事。在这个故事中,我们将看到真空不仅能传播声音,还能让壁虎躺在墙上。它也是著名的霍金辐射(也称为黑洞辐射)的来源。大约100年前,人们知道如果原子中的电子吸收能量,它们的能量就会上升;如果他们想跳回到原来的状态,他们必须通过释放电磁波来释放能量,爱因斯坦称之为光子。 这种现象就像一个人吃了葡萄皮,就会吐出一层葡萄皮,这很正常。
然而,也发现有时电子可以主动释放光子而不吸收能量。这种现象被称为自发辐射。这类似于一个人不吃葡萄皮,还会吐葡萄皮,这是一个奇怪的现象。1927年,物理学大师狄拉克给出了一个解释。他认为:虽然真空中似乎没有葡萄或葡萄皮,但这只是表面现象。真空中有许多对“葡萄皮”。
它们产生和消失的非常快,几乎同时,使真空表现得好像没有葡萄。现在想象一对“葡萄皮”出现在你的嘴上,葡萄落入你的嘴里,所以你吸收了一颗葡萄,真空中只剩下一颗葡萄皮。所以看起来你吐了一层葡萄皮,尽管你什么也没吃,但是这种葡萄是在真空中喂给你的,我们只观察了剩下的皮。
为何光能在真空中传播,可声音却不能完成?看完恍然大悟