你没听错！声音真的可以在真空中传播！

如果有朋友告诉你，声音能在真空中传播，请别着急笑话他的中学物理没学好。事实上，在某些特定的条件下，声音的确可以在极短距离的真空内传播。

2023年7月14日，来自芬兰的两位物理学家Zhuoran Geng和Ilari J. Maasilta在《通讯-物理》期刊上发表了最新的研究成果，他们在两块相距极近（大约100纳米）的氧化锌（ZnO）晶体材料之间，首次实现了声音在晶体之间极短的真空传播。也就是说，原来声音真的可以在真空中传播！

声音为啥不能在真空中传播？

初中物理课本上早就告诉过我们，声音需要介质才能传播。传播声音的介质可以是气体、液体或者固体等，比如我们呼吸的空气、水或者钢铁等。而太空是一种不存在任何介质的真空环境，因此声音无法在真空中传播。

克拉尼图：将传播中的声音变得可视化（图片来源：新华网）

而在高中课堂上，物理老师则会更进一步地解释道：最初发出振动的物体叫作声源，而声音就是由声源振动产生的一种机械波，机械波需要依靠介质的不断振动才能传播。

形象一点来说，声音传播的过程就像水中激起的涟漪，这里滴落的水滴就是“声源”，不断振动的水面就是“介质”，而远处泛起的涟漪就是“声音”。也就是说，声音作为一种机械波，会随着介质的振动而不断向四周扩散，从而完成自身的传播。

声音传播的过程就像水中激起的涟漪（图片来源：Veer图库）

因此，对于不存在任何介质的真空环境而言，声音是无法实现传播的。

借点电磁波就可以传

声音作为一种机械波，在一般条件下，自然是无法在真空中直接传播的。但在很多的时候，我们不得不在真空中传递声音，比如与空间站中的航天员保持语音沟通等。

其实，中学物理老师还告诉过我们另外一件事，那就是可见光、无线电波等都是电磁波，而电磁波的传播不需要介质，因此可以在真空中传播。这样一来，声音便能够借助机械波→电磁波→机械波的方式，来实现在真空中的有效传播。

声波穿过真空间隙（艺术图）（图片来源：Science Alert）

其实这种间接的方式并不神秘，它一直存在于我们的生活中。比如，我们可以用麦克风将声音转化成为电信号（机械波→电磁波），而电信号会激发产生无线电波完成信息传播（电磁波），最终电磁波被接收生成电信号并且再次转化成为声音（电磁波→机械波）。

电磁波示意图（图片来源：Veer图库）

通过这种声音间接转化的方式，我们即使身处地面，仍然可以听到中国航天员翟志刚的那句话：“我已出舱，感觉良好！”

但是，这种声音借助电磁波来间接传播的方式，仍然无法弥补物理学家心中的遗憾——如果声音能够在真空中传播，哪怕只是极短的真空距离，也是好事。

在真空里再试试

对于声音而言，虽然它无法在长距离的真空环境中传播，但是当真空距离足够近的时候，就会发生奇妙的事情——声音仍然有可能在极短距离的真空内传播。

其实早在1966年，物理学家S Kaliski就大胆提出：根据量子力学对于微观世界的描述，当真空距离足够近时（百纳米量级），声音仍然会有一定概率直接穿过真空间隔，从而完成完美的真空传播。这种奇妙的声音穿过极短真空间隔的假设，也被称为“声音隧穿”。