为什么声音可以在真空中传播

　　在适当的条件下，声音可以通过完全的真空传播。现在，两位物理学家在芬兰于韦斯屈莱大学的Zhuoran Geng和Ilari Maasilta塔解释了这些条件。

　　他们的研究成果代表了第一次对声波隧道效应进行了深入研究，这种效应使声音能够在真空中“跳跃”或“穿隧”。

　　自从上世纪60年代以来，我们就已经知道声波隧道效应的存在，但科学家们直到最近才开始对这一现象进行研究，因此我们对其工作原理还没有很好的理解。

　　Zhuoran Geng和Ilari Maasilta的研究表明，声音是通过晶体的逆压电效应在真空中传播的。当晶体受到声波的振动时，振动会传递给相邻的粒子，我们通过耳朵中的敏感膜感知到这些振动。

　　完全的真空是没有介质的。由于没有粒子振动，声音本不应该传播。

　　但是，存在一些漏洞。只要满足一定条件，被认定为真空的空间仍然可以产生声音。例如，当我们将锌氧晶体暴露在电场中时，晶体会变形，这就是逆压电效应。

　　接下来就有趣了。声音振动会产生机械应力。Zhuoran Geng和Ilari Maasilta使用锌氧晶体作为压电晶体，他们发现，如果满足一定条件，晶体可以将这种应力转化为电场。如果第二个晶体与第一个晶体在一定范围内，它可以将电能转化回机械能，这样声波就穿越了真空。为了实现这一点，两个晶体之间的间隙不能超过初始声波的长度。

　　而且，这种效应与频率成比例。只要真空间隙按比例缩小，甚至超声波和超声速频率也可以在两个晶体之间的真空中穿隧。

　　由于这种现象类似于量子力学中的隧道效应，这项研究的结果可能有助于科学家研究量子信息科学以及其他物理学领域。“在大多数情况下，这种效应很小，但我们也发现了一些情况，波的全部能量可以在真空中以100%的效率跳跃，没有任何反射。”Maasilta说。

　　因此，这一现象在微机电组件(MEMS，智能手机技术)和热控制方面可能会有应用。该研究已发表在《通信物理学》杂志上。