为什么声音不能通过真空传播？ 第1页

上面回答真空能传声的前瞻研究，是近十年人们在声子传导学科上的一个重要实验突破。理论上声子在固体中通过扩散传播，形成传热，但近十年不断有实验发现，存在一种微纳尺寸下的弹道声子传播方式，在声子平均自由程内，或者在两次碰撞时间内，声子的传递是类辐射的，也就是弹道的。进而有了科学家对于微纳尺寸下的弹道传热研究。

这种传热有很多的解释途径。量子涨落也好，声子辐射也好，弹道传热也好等等等等，均在表达一个科学图像，那就是当年把固体振动能量，量子化表述成的声子，已经不再是经典的图景了，随着进一步研究，和各类精密仪器的发展，声子应该有的量子特性，都能被相对宏观的现象表达出来。

真空传热，就是声子的量子特性表达。

鄙人不才，讲了些不严谨的的说法，希望对你有用。

实际上在特殊的情况下，声音是可以通过真空传播的^[1]。

这不是民科，这是Nature上发表的文章^[2]。

我们先来说说为什么一般认为真空不能传播声波：因为声波是一种机械波（声波大多数情况下是纵波，但是在固体中传播时也可以是横波），而机械波的传播需要介质。真空，大家认为就是空的，没有任何介质，因为不能作为传播声波的媒介。

但是真空真的就是绝对的空吗？

根据量子场论，一个包含作用粒子的基态（或真空态）不单纯只是个空无一物的空间， 它包含了存活时间很短虚正反粒子对，从真空中产生并彼此湮灭。

以上这段话来源于维基百科^[3]。而这些虚粒子的产生，来源于不确定性关系 ^[4]，也就是说，拥有能量为 而寿命小于 的虚粒子对一直在真空中生成和湮灭——换言之，真空并不是绝对的空。

既然真空不是绝对的空，那么理论上声波就有可能在真空中传播。实际上，加州大学伯克利分校的Xiang Zhang教授课题组就观察到了这一现象，并且论文发表在了Nature上^[2][5]。

他们研究了高温物体的能量向低温物体传播的过程，物体中间隔着350-800 nm厚的真空。他们发现当距离小于500 nm时，热量能通过声波的形式进行传播（Phonon heat transfer）——他们在实验中已经排除了其他热传递方式的影响。

总结：声音是机械波，而机械波的传播需要介质。真空一般被认为是“空的”而没有足够的介质，所以难以传播声波。但是，由于量子涨落的缘故，真空不是绝对的空，因此在一定的程度上还是可以传播声波的。

参考

1. ^声音也能通过真空传播？你的物理书又该改写了 https://www.huxiu.com/article/331418.html
2. ^ ^{a b} https://www.nature.com/articles/s41586-019-1800-4
3. ^ https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%9C%9F%E7%A9%BA%E6%A5%B5%E5%8C%96
4. ^ https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_fluctuation
5. ^ https://vcresearch.berkeley.edu/news/heat-energy-leaps-through-empty-space-thanks-quantum-weirdness