Poučka neplatí: Fyzici zjistili, jak se zvuk může přenášet skrz vakuum  
Ne, že by se zvuk mohl šířit ve vakuu, pokud je to opravdu vakuum bez vzduchu. Ale zvukové vlny mohou vakuum „přeskočit,“ pokud jde o prostor s vakuem, který se nachází mezi dvěma piezoelektrickými materiály. Kromě zlomyslné škodolibosti nad zpochybněním učebnicových pouček by objev mohl nalézt praktické uplatnění například v mikromechanice.
Ve vesmíru vás nikdo neuslyší křičet. Kredit: 20th Century Fox.
Ve vesmíru vás nikdo neuslyší křičet. Kredit: 20th Century Fox.

Jen málokterý film se tak povedl se vším všudy, jako Alien Ridleyho Scotta z roku 1979. Syrovou atmosféru kultovního sci-fi hororu podtrhuje i slogan z posterů filmu „In space no can hear you scream,“ který se sám o sobě stal kultem.

 

Maasilta Ilari. Kredit: University of Jyväskylä.
Maasilta Ilari. Kredit: University of Jyväskylä.

Vyjadřuje děs z bezbřehého a nevlídného kosmického prostoru, v němž se mohou ukrývat nevýslovné hrůzy. Vždyť ve vesmíru vás nikdo neuslyší křičet. Každý ví, že se ve vakuu nemůže šířit zvuk, protože tam není vzduch.

 

 

Jenomže to tak úplně neplatí. Ve vakuu sice stále není vzduch, ale fyzici Zhuoran Geng a Ilari Maasilta z výzkumného centra Nanoscience Center finské University of

Skok zvuku přes vakuum. Kredit: Geng & Maasilta (2023), Communications Physics.
Skok zvuku přes vakuum. Kredit: Geng & Maasilta (2023), Communications Physics.

Jyväskylä zjistili, že za jistých okolností se zvuk může spolehlivě přenést přes oblast s vakuem.

 

 

Ukázalo se, že v některých případech může zvuková vlna přeskočit či tunelovat skrz prostor vakua, pokud se nalézá mezi dvěma pevnými piezoelektrickými materiály. Vtip je v tom, že v piezoleketrickém materiálu zvukové vlny, čili vlastně vibrace, vytvářejí elektřinu. Elektrické pole může ve vakuu bez potíží existovat a v tomto případě přenese zvukové vlny.

 

Podle badatelů je klíčové, aby velikost prostoru s vakuem byla menší než vlnová délka přenášené zvukové vlny. Nově pozorovaný jev funguje nejen v oblasti slyšitelného zvuku (cca Hz-kHz), ale rovněž v oblasti ultrazvuku (MHz) i hyperzvuku (GHz). Stačí přizpůsobit velkost prostoru s vakuem.

 

Jak říká Maasilta, ve většině případů je tento jev jen nepatrný. S kolegou ale nalezli i situace, kdy zvuková vlna překoná vakuum se stoprocentní účinností, aniž by ztratila část energie. V běžném měřítku je to spíš kuriozita. Ale podle Maasilty bude možné tento jev využít na úrovni mikromechanických technologií nebo při regulace tepla v elektronice.

 

Video: SUPERTED: thermoelectric detector of light

 

Literatura

University of Jyväskylä 9. 8. 2023.

Communications Physics 6: 178.

Datum: 12.08.2023
Tisk článku

Související články:

Fyzici přinesli nové důkazy, že zvuk má skutečně hmotnost     Autor: Stanislav Mihulka (07.03.2019)
Pořádná rána: Na Stanfordu vytvořili nejhlasitější možný zvuk     Autor: Stanislav Mihulka (19.05.2019)
Casimirova interakce: Kvantové podivnosti protlačí teplo vakuem     Autor: Stanislav Mihulka (02.01.2020)



Diskuze:


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce








Zásady ochrany osobních údajů webu osel.cz