Wszyscy usłyszą twój krzyk w kosmosie: fizycy nauczyli się przesyłać dźwięk w próżni, ale jest pewien problem

Słynny slogan z horroru sci-fi "Alien" być może będzie musiał zostać nieco zmodyfikowany, ponieważ stwierdzenie, że "w kosmosie nikt nie usłyszy twojego krzyku" nagle stało się nieaktualne. Fizykom udało się wynaleźć metodę, która pozwala na transmisję fal w kosmicznej próżni.

Wynika to z badania opublikowanego w czasopiśmie Communications Physics. To prawda, podobnie jak większość przełomowych pomysłów, ma to pewne ograniczenia.

Jak wiadomo, dźwięk na Ziemi jest przenoszony przez wibracje przemieszczające się w powietrzu. A gęstość powietrza może zmienić sposób, w jaki słyszymy dźwięk: twój głos będzie brzmiał zupełnie inaczej na Marsie, Wenus czy Ziemi.

W przestrzeni kosmicznej dźwięk po prostu nie może "podróżować" przez przestrzeń, ponieważ nie ma powietrza, a zatem nie ma nic, co mogłoby wibrować. Dlatego ani krzyki, ani eksplozje nie mają sensu w próżni i towarzyszy im całkowita cisza.

Ale to wszystko może się zmienić w najbliższej przyszłości. Para fińskich fizyków z Centrum Nanonauki na Uniwersytecie w Jyväskylä, Juoran Geng i Ilari Maasilta, zdołała wytworzyć fale dźwiękowe przenoszone przez pozbawioną powietrza próżnię. Jedynym problemem jest to, że ich metoda działa tylko na dość krótkich dystansach.

Z naukowego punktu widzenia, metoda ta opiera się na wykorzystaniu materiałów piezoelektrycznych do przekształcania fal dźwiękowych w pole elektryczne, które może przekroczyć próżnię, a następnie przekształcić się z powrotem w fale dźwiękowe po drugiej stronie.

Materiały piezoelektryczne, jak zauważyli fizycy, obejmują kryształy (takie jak turmalin i kwarc), niektóre rodzaje ceramiki i polimerów oraz niektóre półprzewodniki, takie jak tlenek cynku.

Cechą tych materiałów jest to, że wytwarzają one napięcie elektryczne, gdy są ściskane, zginane, rozciągane lub poddawane wibracjom.

Dlatego, aby komunikować się w przestrzeni kosmicznej, osoba musiałaby stanąć przed płytką piezoelektryczną i mówić do niej. Dźwięk sprawi, że powietrze zacznie wibrować, a wibracje te przejdą przez płytkę, tworząc pole elektryczne. Pole to przejdzie przez próżnię, popychając i przyciągając naładowane cząstki - takie jak te w drugiej płytce piezoelektrycznej po drugiej stronie próżni. Tak więc twój krzyk będzie podróżował z jednej płytki do drugiej w postaci pola elektrycznego, ale zderzając się z drugą płytką ponownie zamieni się w falę dźwiękową.

Naukowcy przyznają, że w większości przypadków efekt przesyłania dźwięku w ten sposób nie był zbyt duży, ale znaleźli przypadki, w których "pełna energia fali przeskakuje przez próżnię ze 100-procentową skutecznością".

Głównym problemem tego pomysłu jest jednak to, że szczelina między dwoma materiałami piezoelektrycznymi musi być mniejsza niż długość przesyłanych fal dźwiękowych.

Jeśli weźmiemy pod uwagę przeciętnego człowieka, jego krzyk może przemieszczać się na odległość od 1 do 12 metrów. Najgłębsze dźwięki, jakie może usłyszeć człowiek, mają długość fali około 18 metrów.

Jak zauważa Inverse, Geng i Maasilta twierdzą, że ich metoda może być przydatna w małych systemach, które łączą części elektryczne i mechaniczne, takie jak niektóre rodzaje czujników, a nawet do kontroli temperatury. Inne zespoły inżynierów od kilku lat eksperymentują ze sposobami wykorzystania fal dźwiękowych do przenoszenia ciepła.

Wcześniej OBOZREVATEL opowiadał o tym, że w kosmosie doszło do "idealnej" eksplozji, która nie ma sensu i przeczy prawom fizyki.

Subskrybuj kanały OBOZREVATEL w Telegramie i Viberze, aby być na bieżąco z najnowszymi wydarzeniami.