O som se propaga no vácuo sim, mas não muito longe
Cientistas alcançaram uma conquista inovadora ao demonstrar que o som pode atravessar o vazio de um vácuo, marcando a primeira instância desse acontecimento. No entanto, esse fenômeno atípico depende de condições específicas e só pode ser executado em distâncias extremamente curtas.
A conhecida expressão do filme de ficção científica de 1979 “Alien” declara que “no espaço, ninguém pode ouvir você gritar”. Essa noção tem raízes na realidade de que o espaço consiste em um vácuo, uma extensão desprovida de partículas. As ondas sonoras se propagam vibrando através das partículas de um meio, como ar ou água, de uma fonte para um receptor. Consequentemente, em um vácuo, tal meio não existe. (É importante observar que o espaço exterior não é totalmente um vácuo, uma vez que contém pequenas quantidades de gás, plasma e partículas. No entanto, essas substâncias estão envoltas por regiões substanciais de vazio.)
Contudo, um estudo recente, publicado em 14 de julho no periódico Communications Physics, revelou que o som pode realmente atravessar um vácuo. Infelizmente para os viajantes espaciais que evitam ameaças extraterrestres, essa descoberta não se estende a gritos humanos.
Nesse experimento recente, os pesquisadores transmitiram ondas sonoras através de um vácuo conectando dois cristais de óxido de zinco. Isso foi alcançado convertendo as ondas vibracionais em ondulações dentro de um campo elétrico situado entre os cristais.
Os cristais de óxido de zinco são classificados como materiais piezoelétricos, o que significa que geram uma carga elétrica quando submetidos a força ou calor. Consequentemente, quando o som é aplicado a um desses cristais, ele gera uma carga elétrica que interfere nos campos elétricos próximos. Se dois cristais compartilham um campo elétrico, a perturbação no campo pode se deslocar de um cristal para o outro através do vácuo. As perturbações replicam a frequência das ondas sonoras, permitindo que o cristal receptor converta a perturbação de volta em som no lado oposto do vácuo.
No entanto, essas perturbações são incapazes de percorrer uma distância maior do que o comprimento de onda de uma única onda sonora. Teoricamente, esse princípio se aplica a qualquer som, independentemente de quão minúsculo seja seu comprimento de onda, desde que o espaço entre os cristais permaneça suficientemente pequeno.
No entanto, a confiabilidade desse método não é consistente. Em uma proporção significativa dos experimentos, o som não foi transmitido perfeitamente entre os cristais. Conforme o som passava pelo campo elétrico, certas partes da onda eram distorcidas ou refletidas, de acordo com as observações dos pesquisadores. No entanto, ocasionalmente, os cristais piezoelétricos transmitiam perfeitamente a onda sonora completa.
Ilari Maasilta, um dos coautores do estudo e físico de materiais da Universidade de Jyväskylä, na Finlândia, observou: “Na maioria dos casos, o efeito [do som transmitido] é pequeno, mas também encontramos situações em que a energia total da onda atravessa o vácuo com 100% de eficiência, sem quaisquer reflexões”.
As implicações dessa descoberta podem, eventualmente, auxiliar no desenvolvimento de componentes microeletromecânicos, semelhantes aos encontrados em smartphones e outras tecnologias, sugeriram os pesquisadores, que apontam, com os resultados dos seus estudos, uma grande revolução na forma como observamos esses fenômenos. [Space]
