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

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

Stwierdzono to w badaniu opublikowanym w czasopiśmie Communications Physics. Jednak, podobnie jak większość przełomowych pomysłów, ten ma pewne ograniczenia.

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

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

W niedalekiej przyszłości może się to jednak zmienić. Para fińskich fizyków z University of Jyväskylä's Centre for Nanoscience, Juoran Geng i Hilari Maasilta, zdołała sprawić, że fale dźwiękowe przenoszą się przez pozbawioną powietrza próżnię. Jedynym problemem jest to, że ich metoda działa obecnie 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 zostać przekształcone z powrotem w fale dźwiękowe po drugiej stronie.

Według fizyków materiały piezoelektryczne obejmują kryształy (np. turmalin i kwarc), niektóre rodzaje ceramiki i polimerów oraz niektóre półprzewodniki, takie jak tlenek cynku.

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

Dlatego też, aby komunikować się w przestrzeni kosmicznej, należy 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. W ten sposób krzyk będzie przemieszczał się z jednej płytki do drugiej w postaci pola elektrycznego, ale po napotkaniu drugiej płytki zostanie przekształcony z powrotem w falę dźwiękową.

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

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

Jeśli weźmiemy pod uwagę przeciętnego człowieka, jego krzyk może przemieścić 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 informował, że w kosmosie doszło do "idealnej" eksplozji, co nie ma sensu i przeczy prawom fizyki.

Subskrybuj kanały Telegram i Viber OBOZREVATEL, aby być na bieżąco z najnowszymi wydarzeniami.