物理

soso Sue

声音能在真空中传播，物理课本要被改写了

物理课本一直告诉我们，声音在真空中无法传播。

《自然》杂志却报道了一项震惊全球的研究：声音可以在真空中传播。

这难道是要改写全球物理教科书的节奏？

真空，不空

初中物理课本说：声音的传播是需要介质的，所以在真空中是无法传播声音的。高中物理课本进一步解释道：声音的本质是物质分子的振动所引起的一种波。因此，物质分子的振动是声音的本源。而真空里没有物质分子，所以真空中就没有声音。

课本是权威的，这些解释也有证可循，而且从宏观角度去看，这两种解释都是有道理的。但是，仔细用逻辑思考一下就会发现，这两个解释都预先设定好了一个前提——真空是全空的。所以真空里没有声音。然而，在奇妙的量子世界里，没有任何事情是理所应当的。

那么，真空里到底有什么？真空，从词源上看，是指空无一物的空间。但在物理概念里，真空是一个不断振荡的充满着巨大能量的客观存在。

1927年，物理学家狄拉克认为：虽然真空中看起来什么都没有，但这只是表面现象。真空中存在着许多的对子，它们互相抵消。由于这些对子产生得很快，消失得也很快，近乎是同时发生的，所以真空才表现得什么都没有一样。打个比方，真空就像湖水，虽然表面上波澜不惊，但实则每一次风动，都带动了波浪和水珠。而这些水珠又快速落回水波里，无声无息，于是让人有种静影沉璧的感觉。

但这也只是狄拉克的猜想，没有理论支撑，也没人知道他到底对不对。直到1948年，荷兰理论物理学家卡西米尔通过纯理论计算，才找到了一种验证上述猜想的方法。他根据量子场论的“真空不空”观念——即使没有物质存在的真空仍有能量涨落，而提出：真空中两片中性（不带电）的金属板会出现吸力。

很快，这一纯理论预测的现象就被观测到了——在真空中的平行金属板受到了真空施加的挤压力。也就是说，真空真的不是空的！这个发现也因此被命名为“卡西米尔效应”。

所以，根据卡西米尔效应，从理论上来说，声音的确可以在真空中传播，并且可以被观测。但观测这一现象并不容易，一直以来都是物理界的难题。直到最近，加州大学伯克利分校的Zhang lab，在巧妙设计的实验装置的帮助下，首次观测到了声音在真空中传播的现象，这才坐实了“声音可以在真空里传播”的说法。

这一观测也说明，虽然常有人吐槽各种科幻作品“遇事不决，量子力学”。但随着科技的发展，我们渐渐发现，在量子世界里，的确一切皆有可能。

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虽然卡西米尔效应听上去很高大上，但其实这种效应在生活中并不少见，比如壁虎就是一个很好的例子。壁虎的脚上有数万根极其细小的刚毛。这些刚毛就好比两块真空中平行的金属板，会受到真空的挤压力。正是这种挤压力将壁虎挂在了墙上。

蓝光谣言被粉碎：在影响视力和睡眠这两件事上，它背了锅

“睡前少看电视，少刷手机，因为蓝光会影响视力，影响睡眠。”

从小到大，所有人都告诉我，蓝光是个坏东西。

不过，最近发表在《当代生物学》杂志上的一项研究，却为蓝光正了名。

我们把人眼所能看到的光称为可见光，可见光的波长范围为380nn-780nm。一般认为，蓝光是光谱中波长为400nm-500nm的可见光。

蓝光是自然界的一部分，我们本该对它司空见惯。但现在，只要一提到蓝光，直接就和影响视力，影响睡眠画上了等号。蓝光，似乎成了一种给我们日常生活带来负面影响的东西。

蓝光既是一种波，又是一种能量。早在966年，德国学者Nell就第一个提出，蓝光的照射可以引起视网膜细胞的损伤，导致视力下降，甚至丧失。而在2010年国际光协会年会上，世界顶尖光学专家更是一致指出：短波蓝光具有极高的能量，能够穿透晶状体直达视网膜。蓝光照射视网膜会产生自由基，而这些自由基会导致视网膜色素上皮细胞衰亡，上皮细胞的衰亡会导致光敏感细胞缺少荞分，从而引起视力损伤。也就是说，你的眼睛如果长期接触高强度的蓝光，就会像花朵一样渐渐枯萎。

当然，还得划划重点。的确，蓝光对视力有影响，但注意是高强度蓝光。如果能合理控制玩手机、电脑的时长，且在光线充足的环境里玩，影响则甚微。

而且，近朗发表在《当代生物学》杂志上的研究还提出了这样一个全新的结论：蓝光的影响其实没有想象的大，甚至在晚上晒一晒蓝光，对睡眠还有帮助。

当然不能口说无凭，科学还是以研究和数据说话。研究中设计的实验是这样的：科学家找来一群小白鼠进行分组，不同组的小白鼠所照射的灯光仅有颜色的不同，光强统统都是一致的。结果，在同等光照强度下，接收蓝光照射的小鼠，比接受黄光照射的小鼠的生物钟要更加稳定，而且有更健康的睡眠节律和警觉性。这也就是说，适当的蓝光对睡眠的确有积极的影响。

造成近视真正的罪魁祸首

美国科学家做了一项长达20年的研究，表明看电视或者玩电脑不是导致近视最直接的原因。而合格的电子产品，在使用时间适宜，亮度合适的情况下，所产生的蓝光对眼睛几乎没什么危害。

但这并不意味着，大家现在可以肆无忌惮地玩手机、打游戏了。恰恰相反，当我们使用电子产品时，我们会长时间、高注意力地盯着它看，导致我们眨眼次数降低，肌肉得不到休息，这才是导致近视的罪魁祸首！

护眼小妙招

1.每隔20分钟，看至少6米以外的物体，至少20秒。

2.使用电脑时，调整座位或电脑位置，让眼睛和屏幕相隔约一臂的距离。

3.调整电脑屏幕位置，让眼睛略高于屏幕，保持视线向下看。

4.眼睛干燥时，使用人工泪液。

5.及时调节周围环境光和屏幕光的对比度。

6.使用电子设备时，关注点更多地放在使用距离和使用时间上。

7.如果是有黄斑病变的人群，如年齡相关性黄斑变形、黄斑裂孔、糖尿病性眼底病变者，则需要注重防蓝光。