宇宙真的是寂靜無聲,完全真空的嗎?科學(xué)家的回答令人大感意外
如果你看到類似“大爆炸”這樣的字眼,你首先會(huì)想到什么呢?是爆炸時(shí)的場面,還是爆炸時(shí)震耳欲聾的聲音呢?
在地球上,我們?nèi)祟惸苣軌蚵牭揭恍┟垒喢缞J的聲音,但也不是說聲音就全部聽得到。一旦我們離開地球到達(dá)宇宙中,你就會(huì)發(fā)現(xiàn)宇宙是多么寂靜無聲!

不論是所謂的科幻電影,還是在書本上學(xué)到的知識(shí),都告訴我們:太空中是無法傳播聲音的。這種說法聽得久了,大家都把它當(dāng)作默認(rèn)的事實(shí)了,但是從來沒有自己認(rèn)真思考過。

眾所周知,宇宙空間之所以是沒有聲音的,是因?yàn)槁曇魺o法在宇宙空間傳播,不過你有沒有對這個(gè)問題深入思考過呢?或者說這個(gè)說法背后的科學(xué)事實(shí)是什么呢?地球大氣層以外的太空真的是完全真空的嗎?

仔細(xì)想想,這個(gè)問題還是值得思考的。我們知道,在地球之外,還有恒星、行星、小行星等天體,但是我們還是稱之為真空。不論是按照字面理解,還是從定義上分析,真空都是什么都沒有的空間,連微觀粒子都不能有的區(qū)域。

那么太空真的是真空的嗎?
從嚴(yán)格意義上來說,太空并不是完全的真空,因此在一些嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱龊希茖W(xué)家稱為“高真空”,只不過平時(shí)我們簡說了而已。
根據(jù)科學(xué)家的觀測,雖然太陽等天體的質(zhì)量如此巨大,但是和天體之間的距離相比,實(shí)在是微不足道,如果把宇宙所有的粒子都分散排布,那么每立方米空間只能分到幾個(gè)中子或者質(zhì)子的質(zhì)量,可見宇宙有多么空曠。

實(shí)際上,絕對的真空是不存在的,由于微觀粒子是不斷運(yùn)動(dòng)的,雖然某一刻某個(gè)位置可能沒有任何粒子,但總會(huì)有粒子運(yùn)動(dòng)到這里,而且時(shí)間不會(huì)很久。
當(dāng)然了,雖然沒有完美的真空,但宇宙空間還是足以阻斷聲音的傳播,這就要說到聲音傳播的本質(zhì)了。只有了解聲音的本質(zhì),才能真的明白為何太空無法傳遞聲音。

聲音的本質(zhì)是波,所謂的波,指的是一種震動(dòng),從微觀上看,某個(gè)粒子受到波源的影響而震動(dòng),進(jìn)而影響周圍粒子的狀態(tài),于是大量粒子在受到影響之后,以相同的模式震動(dòng),實(shí)現(xiàn)波的傳遞。

在這個(gè)過程中,也伴隨著能量的傳播,例如當(dāng)我們說話的時(shí)候,聲帶的震動(dòng)會(huì)壓縮周圍的空氣,被壓縮的空氣使周圍的空氣流動(dòng),并攜帶聲波,最終這些壓縮的空氣到達(dá)了聽眾的耳朵,大腦將這種活動(dòng)解釋為聲音。

如果這種壓縮是高頻且快速移動(dòng)的,那耳朵接收到的信號(hào)會(huì)被大腦解釋為一聲哨響或尖叫,如果它們的頻率較低,移動(dòng)速度較慢,大腦就會(huì)將其解釋為鼓聲、隆隆聲或低沉的聲音。

這里有一個(gè)重要的點(diǎn)要注意,沒有任何可以壓縮的東西,聲波就不能被傳播,所以聲音的傳播需要粒子,如果沒有粒子配合震動(dòng),那么聲音就無法傳播出去。當(dāng)然,粒子的宏觀表現(xiàn)就是物質(zhì),所以聲音的傳播必須在物質(zhì)中進(jìn)行,也就是所謂的需要介質(zhì),傳播聲音的介質(zhì)可以是空氣,是水,也可以是墻,總之不能沒有。

當(dāng)你來到太空之后,由于高真空環(huán)境下粒子極少,所以如果你在太空中彈琴,雖然琴弦會(huì)震動(dòng),但是周圍沒有其它粒子跟著震動(dòng),能力就傳播不出去。當(dāng)然了,因?yàn)榍僭谀闶掷铮闵眢w的粒子會(huì)配合震動(dòng),所以你自己是可以聽見的,至于別人如果想在太空聽你彈琴,就只能和你有身體接觸才行。

按照這個(gè)說法,如果兩個(gè)宇航員都踩在月球表面,有月表物質(zhì)充當(dāng)介質(zhì),應(yīng)該可以對話吧?
理論上是沒有錯(cuò),但你說話的聲音所攜帶的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠傳播那么遠(yuǎn),想一想,你家的一堵墻就可以隔開鄰居家的聲音,何況是你的身體和月球呢?

那么宇航員在太空中如何溝通呢?
那就是通過無線電,無線電和光一樣都是電磁波,而電磁波是可以在真空中傳播,這是為什么呢?
科學(xué)家告訴我們,同樣是波,聲音屬于機(jī)械波,光屬于電磁波,它們兩者之間還是有區(qū)別的。機(jī)械波的傳播是需要介質(zhì)的,但電磁波不需要,電磁波的本質(zhì)是光子,光子本身就是粒子,就不需要介質(zhì)了。

那么在宇宙中,聲音真的完全無法傳播嗎?
其實(shí)也不是,除去在星球表面大氣層內(nèi)傳播之外,聲音也還有機(jī)會(huì)在星際空間傳播。因?yàn)樵谟钪嬷校€有很多濃密的氣體云和塵埃物質(zhì),它們有的是死去恒星的殘骸,有的甚至還成為新恒星誕生的搖籃。

在這里由于引力的作用,物質(zhì)會(huì)相互聚集,變得非常密集,因此,只要這些星際塵埃或氣體足夠密集,那么它們也是可以傳播聲音的,甚至可以傳播得很遠(yuǎn),而且它們不可以傳播聲音,甚至可以產(chǎn)生聲音。

粒子或物質(zhì)之間相互碰撞、摩擦,就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),而振動(dòng)就會(huì)發(fā)出聲音,因此,如果我們有探測器能夠來到這樣的區(qū)域,還是可以聽到星云的聲音的。
更有趣的是,即使是科學(xué)家口中連光都能吞噬的黑洞,也會(huì)發(fā)出聲音。

所以總而言之,在神秘的宇宙空間中,雖然不能傳播聲音,這一切讓人類看起來都非常安靜,但是所有在運(yùn)行的天體都暗藏著自己的韻律。如果說我們真的可以聽到其中的聲音,應(yīng)該也是一件非常有趣的事吧!
對此,你怎么認(rèn)為?歡迎來評論區(qū)留言。
| 留言與評論(共有 0 條評論) |



