물리학자들은 소리가 진공을 통해 어떻게 이동할 수 있는지 설명합니다.

아이코닉 영화 외계인 그는 한때 “우주에서는 아무도 당신의 비명을 듣지 않는다”고 주장했습니다. 그러나 핀란드 Jyväskylä 대학교 나노과학 센터의 물리학자 Zhuoran Geng과 Ilari Maasilta는 동의하지 않습니다. 그들의 최근 연구는 특정 조건에서 소리가 실제로 진공을 통해 강력하게 전달될 수 있음을 나타냅니다.

그들의 연구 결과는 최근 저널에 게재되었습니다. 커뮤니케이션 물리학, 특정 시나리오에서 음파는 두 고체 몸체 사이의 진공 간격을 통해 “통과”할 수 있음을 나타냅니다. 이러한 몸체는 압전입니다. 이러한 특정 재료는 음파나 진동에 노출될 때 전기적 반응을 생성합니다. 진공 상태에서 전기장이 존재할 수 있다는 점을 감안할 때 이러한 음파를 효과적으로 전달할 수 있습니다.

조건은 간격 크기가 음파의 파장보다 작다는 것입니다. 이 효과는 주파수가 증가함에 따라 진공 간격이 작아지는 한 음향 주파수(Hz-kHz) 범위뿐만 아니라 초음파(MHz) 및 초음파 주파수(GHz)에서도 작동합니다.

대부분의 경우 그 효과는 미미하지만 전파 에너지가 반사 없이 100% 효율로 진공을 통과하는 상황도 발견했습니다. 이와 같이 이 현상은 미세전자기계 부품(MEMS, 스마트폰 기술)과 열 제어에서 응용 프로그램을 찾을 수 있다고 Jyväskylä 대학 나노과학 센터의 Ilari Maselta 교수는 말합니다.

참조: 2023년 7월 14일, Zhuoran Geng 및 Ilari J. Maasilta의 “압전 결정 사이의 음파 전체 터널링”, 여기에서 확인 가능. 커뮤니케이션 물리학.
DOI: 10.1038/s42005-023-01293-y

이 연구는 핀란드 아카데미와 유럽 연합의 Horizon 2020 프로그램의 자금 지원을 받았습니다.