有什么证据可以证明宇宙中是完全真空寂静无声的环境吗?

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画兔晋0D
2020-10-04 · TA获得超过4399个赞
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如果你看到类似“大爆炸”这样的字眼,你首先会想到什么呢?是爆炸时的场面,还是爆炸时震耳欲聋的声音呢?

在地球上,我们人类能能够听到一些美轮美奂的声音,但也不是说声音就全部听得到。一旦我们离开地球到达宇宙中,你就会发现宇宙是多么寂静无声!


不论是所谓的科幻电影,还是在书本上学到的知识,都告诉我们:太空中是无法传播声音的。这种说法听得久了,大家都把它当作默认的事实了,但是从来没有自己认真思考过。


众所周知,宇宙空间之所以是没有声音的,是因为声音无法在宇宙空间传播,不过你有没有对这个问题深入思考过呢?或者说这个说法背后的科学事实是什么呢?地球大气层以外的太空真的是完全真空的吗?


仔细想想,这个问题还是值得思考的。我们知道,在地球之外,还有恒星、行星、小行星等天体,但是我们还是称之为真空。不论是按照字面理解,还是从定义上分析,真空都是什么都没有的空间,连微观粒子都不能有的区域。


那么太空真的是真空的吗?

从严格意义上来说,太空并不是完全的真空,因此在一些严谨的场合,科学家称为“高真空”,只不过平时我们简说了而已。

根据科学家的观测,虽然太阳等天体的质量如此巨大,但是和天体之间的距离相比,实在是微不足道,如果把宇宙所有的粒子都分散排布,那么每立方米空间只能分到几个中子或者质子的质量,可见宇宙有多么空旷。


实际上,绝对的真空是不存在的,由于微观粒子是不断运动的,虽然某一刻某个位置可能没有任何粒子,但总会有粒子运动到这里,而且时间不会很久。

当然了,虽然没有完美的真空,但宇宙空间还是足以阻断声音的传播,这就要说到声音传播的本质了。只有了解声音的本质,才能真的明白为何太空无法传递声音。


声音的本质是波,所谓的波,指的是一种震动,从微观上看,某个粒子受到波源的影响而震动,进而影响周围粒子的状态,于是大量粒子在受到影响之后,以相同的模式震动,实现波的传递。


在这个过程中,也伴随着能量的传播,例如当我们说话的时候,声带的震动会压缩周围的空气,被压缩的空气使周围的空气流动,并携带声波,最终这些压缩的空气到达了听众的耳朵,大脑将这种活动解释为声音。


如果这种压缩是高频且快速移动的,那耳朵接收到的信号会被大脑解释为一声哨响或尖叫,如果它们的频率较低,移动速度较慢,大脑就会将其解释为鼓声、隆隆声或低沉的声音。


这里有一个重要的点要注意,没有任何可以压缩的东西,声波就不能被传播,所以声音的传播需要粒子,如果没有粒子配合震动,那么声音就无法传播出去。当然,粒子的宏观表现就是物质,所以声音的传播必须在物质中进行,也就是所谓的需要介质,传播声音的介质可以是空气,是水,也可以是墙,总之不能没有。


当你来到太空之后,由于高真空环境下粒子极少,所以如果你在太空中弹琴,虽然琴弦会震动,但是周围没有其它粒子跟着震动,能力就传播不出去。当然了,因为琴在你手里,你身体的粒子会配合震动,所以你自己是可以听见的,至于别人如果想在太空听你弹琴,就只能和你有身体接触才行。


按照这个说法,如果两个宇航员都踩在月球表面,有月表物质充当介质,应该可以对话吧?

理论上是没有错,但你说话的声音所携带的能量远远不够传播那么远,想一想,你家的一堵墙就可以隔开邻居家的声音,何况是你的身体和月球呢?


那么宇航员在太空中如何沟通呢?

那就是通过无线电,无线电和光一样都是电磁波,而电磁波是可以在真空中传播,这是为什么呢?

科学家告诉我们,同样是波,声音属于机械波,光属于电磁波,它们两者之间还是有区别的。机械波的传播是需要介质的,但电磁波不需要,电磁波的本质是光子,光子本身就是粒子,就不需要介质了。


那么在宇宙中,声音真的完全无法传播吗?

其实也不是,除去在星球表面大气层内传播之外,声音也还有机会在星际空间传播。因为在宇宙中,还有很多浓密的气体云和尘埃物质,它们有的是死去恒星的残骸,有的甚至还成为新恒星诞生的摇篮。


在这里由于引力的作用,物质会相互聚集,变得非常密集,因此,只要这些星际尘埃或气体足够密集,那么它们也是可以传播声音的,甚至可以传播得很远,而且它们不可以传播声音,甚至可以产生声音。


粒子或物质之间相互碰撞、摩擦,就会产生振动,而振动就会发出声音,因此,如果我们有探测器能够来到这样的区域,还是可以听到星云的声音的。

更有趣的是,即使是科学家口中连光都能吞噬的黑洞,也会发出声音。


所以总而言之,在神秘的宇宙空间中,虽然不能传播声音,这一切让人类看起来都非常安静,但是所有在运行的天体都暗藏着自己的韵律。如果说我们真的可以听到其中的声音,应该也是一件非常有趣的事吧!

liiihc
2020-10-19 · TA获得超过393个赞
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因为声音的传播需要介质。目前已得知在真空状态中声音无法传播,宇宙中完全真空所以声音无法转播,就可以说明宇宙中是完全真空寂静无声的
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来戰小生
2020-10-18 · TA获得超过158个赞
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因为声音的传播需要介质,在太空中声音无法传播,就可以说明宇宙中是完全真空寂静无声的
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斗法呀
2020-10-16 · 文员
斗法呀
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声音可以证明,录一段声音,然后去太空播放,是听不到的,因为声音无法在真空中传播。
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