¿Por qué la luz puede viajar a través de un vacío mientras que el sonido no puede?

Answer 1

El sonido se propaga haciendo que las partículas en el medio vibren. Una fuente vibrante transfiere las vibraciones al medio circundante, que puede ser sólido, líquido o gaseoso. Las vibraciones resultantes crean regiones de presión variables al comprimir y descomprimir las partículas en el medio, y mediante este proceso de compresión y descompresión, las ondas de sonido se propagan a través de la médium. Durante la propagación del sonido, las partículas del medio reciben estas vibraciones y las transfieren a las partículas circundantes, lo que permite que el sonido viaje.

En el vacío, no hay partículas que puedan transferir y transportar vibraciones, por lo que el sonido no puede viajar. El ejemplo más conocido de un vacío cercano es el espacio exterior. Técnicamente, el espacio no está completamente vacío, y hay partículas gaseosas en el espacio a través de las cuales el sonido puede propagarse. Sin embargo, estos gases interestelares son mucho menos densos que la atmósfera terrestre, lo que significa que hay menos partículas por unidad de volumen en el espacio. Entonces, aunque el sonido se propaga a través del espacio, los oídos humanos no son lo suficientemente sensibles como para detectarlo. Por lo tanto, la gente considera que el espacio no tiene sonido.

Las ondas de luz son una onda en el campo electromagnético. Este campo puede existir en vacío. Los campos electromagnéticos son algo fundamental para el espacio y, por lo tanto, existen sin importar qué más hay en ese espacio o no. Entonces, dado que el campo existe en un vacío, las ondas en ese campo existen en un vacío.

Answer 2

Es un concepto muy fácil de entender.

El sonido es la transferencia de energía vibracional. Como sugiere su nombre, necesitas “algo” para vibrar realmente, ¿no es así?

El vacío no tiene tal (Partículas virtuales que no tienen influencia). El espacio tiene algunas partículas, pero al final del día, la influencia no es ni siquiera considerable.

Luz – este tema es un poco más complejo. De hecho, ¡ha asombrado a los científicos durante años! ¿Qué es la luz? Intenta responder eso. Los instintos pueden decirle a un “grupo de partículas en movimiento”. ¡Sin embargo, su libro de ciencias le dice que también tiene una “longitud de onda”! Entonces, tal vez una ola?

No Son ambos. O para ser más precisos tiene características tanto de partícula como de onda. Esta es la básica “dualidad onda-partícula”.

Pero, incluso esta explicación no era … ¿a qué llamas esa palabra? … cumpliendo!

Por lo tanto, se propuso QFT (teoría cuántica de campos). De acuerdo con esta teoría, la luz y todas las demás partículas fundamentales (como los electrones, los neutrinos, los quarks) son en realidad sólo las “excitaciones” de sus propios campos.

Para la luz, el campo se llama campo “electromagnético”.

Bien, admitiré antes de esto que puede llegar a ser un poco engañoso pero aquí va:
“Estos campos están presentes en todas partes”.

No lo tome como un “medio” como el éter (esa teoría se descartó).

Tómalo como … “campos”.

En algún lugar los valores de campo son cero, en algún lugar no lo son. Aquellos lugares donde no son cero, eso es lo que llamaríamos luz (o para otros campos, sus propias partículas respectivas).

Phonon (sonido) no es una partícula fundamental, diablos, ni siquiera es una partícula. Por eso no tiene un campo como la luz. De hecho, estos dos son una cosa completamente diferente. El sonido no es algo físico (como el calor), pero la luz sí lo es.

Es por eso que la luz viaja en el vacío, pero el sonido no puede.

Imagen: Excitación en un campo cuántico.

Answer 3

El vacío no contiene la materia con la que el sonido puede interactuar para propagarse.

Para empezar, las ondas sonoras son ondas mecánicas que viajan al oscilar la materia, en el medio por el que viaja. El medio es básicamente un canal que contiene materia y puede ser aire, sólidos, líquidos, gases o plasma. Esencialmente, cuando el sonido “viaja”, se está transfiriendo a través de las partículas del medio (por medio de la oscilación) a través de las cuales se dice que se está propagando. Tomemos el ejemplo de un perro que ladra y su dueño está de pie junto a él:

Al aire libre

Si este perro se colocara dentro de un contenedor vacío, las ondas circulares que usted está viendo desaparecerán dentro de ese contenedor, ya que las vibraciones que se producen en la fuente (boca del perro) no pueden transferirse a ninguna materia circundante.

Una onda electromagnética como la luz se forma debido a las vibraciones de los campos eléctricos y mágicos. Se dice que estos campos son perpendiculares entre sí en la dirección de propagación de la onda y una vez que se forman, esta forma de propagación de energía no se ve afectada hasta que interactúa con más materia (de nuevo, no importa en el vacío).

Answer 4

Para esto necesitamos ver cómo se generan y propagan estas dos ondas. Las ondas de luz se generan como paquetes de energía llamados fotones cuando un átomo se excita. Viajan como una onda electromagnética, es decir, perpendicular al campo eléctrico y magnético generado como la excitación.

Estas no involucran partículas como en la propagación la luz se comporta como una onda. Por lo tanto, no requieren ningún medio material para viajar.

Por otro lado, las ondas de sonido son producidas por una fuente vibrante. Se propaga de manera que cada partícula vibrante en un medio transfiere su energía cinética a su partícula vecina, que a su vez hace lo mismo. Dado que involucra partículas para su propagación, requiere una propagación material para la propagación.

Answer 5

Pregúntese esto: ¿Por qué es que una bala puede viajar a través de un vacío, pero las olas del océano requieren un océano?

Esta no es una comparación graciosa. Una bala, una nave espacial o un caniche desafortunado no tiene dificultad para pasar por el vacío porque es un objeto discreto, y para continuar moviéndose una vez que se pone en movimiento, solo se requiere que nada se interponga en su camino.

Las olas del océano, por otro lado, son simplemente perturbaciones del agua de mar. Sin agua de mar, no puede haber tal perturbación.

De la misma manera, el sonido es una perturbación del aire, y sin una densidad de aire suficiente para transmitir la perturbación de una molécula a otra, no se puede transmitir ningún sonido, al menos en el sentido terrestre normal.

Entonces, ¿cuál es el caso con la luz? Bueno, probablemente sepa que a menudo se dice que la luz está compuesta de partículas discretas llamadas fotones. Si piensas en la luz como un enjambre de pequeñas partículas de luz, es fácil ver cómo puede viajar a través de un vacío, lo hace tan fácilmente como un disparo de escopeta.

Pero también puede saber que se dice que los fotones y otras “partículas” elementales tienen una naturaleza dual en la que a veces parecen ser partículas y otras ondas. Está haciendo esta pregunta porque intuitivamente sabe que si la luz es una onda al comprender las ondas de su comprensión cotidiana del sonido y las ondas del océano, no debería poder viajar a través de un vacío más de lo que pueden.

Y tiene toda la razón. Esto es lo que llevó a los primeros físicos a intentar en vano encontrar pruebas de un “éter” a través del cual la luz pudiera propagarse. Y como se descubrió que tal éter no existe, es lo que nos dice que a pesar de las similitudes y la confusa terminología, la luz no es una onda en absoluto. Al menos no en el sentido cotidiano.

Comenzamos pensando que la luz era una partícula o una onda a través de un éter oculto. Luego decidimos que estaba compuesto de “ondulaciones” que de alguna manera son tanto partículas como ondas. Luego modernizamos ese término a “quanta” para reflejar la comprensión de que no son ninguno de los dos.

La luz (y otras “partículas” elementales) no son partículas en absoluto, y no son ondas en absoluto. Son quanta, y los quanta son raros. Vienen en unidades discretas ya veces exhiben las características de las partículas y, a veces, coordinan su acción y exhiben las características de las ondas, pero NO SON NINGUNAS. Son lo que son, y por muy útiles que sean nuestros modelos cotidianos para ellos, especialmente para explicar el mundo a los niños pequeños, la realidad es muy diferente. Cualquier intento de entender los cuantos como algo distinto de lo que son, en última instancia, llegará a poco.

Entonces, al final, la luz puede viajar a través del vacío porque está compuesta de cuantos llamados fotones, y es una propiedad de los fotones que no requieren un medio de transmisión.

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Answer 6

La luz se emite básicamente por la perturbación creada en el campo electromagnético. Por lo tanto, es una onda electromagnética. De acuerdo con la dualidad de las partículas de onda, las partículas son simplemente perturbaciones causadas en un campo. Entonces, los fotones son las partículas que se forman debido a la perturbación en el campo electromagnético. Así, la luz se propaga a través de partículas llamadas fotones.

Por otro lado, el sonido se crea debido a la vibración de las partículas de la fuente. Estas vibraciones luego se transfieren a las partículas del medio y finalmente llegan a nuestros oídos y hacen vibrar nuestros tímpanos. Esta vibración es interpretada por nuestro cerebro como sonido. Por lo tanto, el sonido necesita partículas intermedias para propagarse y, por lo tanto, necesita medio.

Answer 7

La luz es una onda electromagnética. Tiene dos componentes: uno magnético y otro eléctrico. El vector magnético, el vector eléctrico y la dirección de propagación de la luz son mutuamente perpendiculares entre sí. Cada componente es capaz de viajar en vacío.

Sin embargo, el sonido es una vibración, una perturbación producida en un medio que se propaga a través de repetidas rarefacciones y compresiones. Obviamente, necesita un medio para propagarse.

Answer 8

La respuesta a esta pregunta no es tan clara. De hecho, la opinión estándar es que las ecuaciones de Maxwell están dadas por Dios, y por lo tanto esa luz se propaga a través del vacío. ¡Amén! Maxwell aparentemente solo llegó a este punto de vista axiomático después de abandonar un modelo mecánico complejo para sus ecuaciones, sin embargo. Una imagen alternativa propuesta por Xiao-Gang Wen en el MIT es que los fotones en el vacío son, en cambio, un ejemplo de fenómenos emergentes. Demostró, en particular, que los fotones pueden emerger de ciertos condensados ​​masivos de partículas como excitaciones transversales, al igual que las ondas sonoras en un metal son excitaciones colectivas del electrón líquido junto con el fondo iónico. Para más detalles, consulte [cond-mat / 0407140] Fotones y electrones como fenómenos emergentes. Este tipo de cosas sucede todo el tiempo en formulaciones de la teoría del campo de medición para sistemas de espín en la física de la materia condensada.

Answer 9

Si ha escuchado, el sonido se llama onda mecánica y la luz es onda electromagnética.

Una onda de sonido necesita un medio material para propagarse porque se propaga en forma de vibraciones de partículas del medio a través del cual se propaga.

Mientras que la luz no necesita un medio material para propagarse, ya que es una onda electromagnética (una onda perpendicular a la onda eléctrica y magnética).

Por lo tanto la luz puede viajar en vacío pero no sonido.

Answer 10

Esto se debe a que la luz es una onda electromagnética y el sonido es una onda longitudinal y mecánica . En el vacío nada está presente. El sonido necesita sólido, líquido o gas para propagarse y, por lo tanto, se denomina onda mecánica. El sonido es una forma de energía que se transfiere al vibrar las moléculas de aire si el movimiento de propagación es aire. Las moléculas de aire en sí mismas no son energía. Pero la luz está compuesta de fotones y los fotones son energía en sí mismos.

Los fotones pueden viajar en cualquier medio. La luz se produce si hay algún cambio en el campo eléctrico y magnético, pero el sonido se produce al vibrar el cuerpo.

En resumen, la luz misma viaja de un punto a otro y, por lo tanto, no necesita ningún medio, pero el sonido se transfiere mediante cuerpos vibrantes y, por lo tanto, necesita un medio para viajar.

Answer 11

La luz es una onda electromagnética, mientras que el sonido es una onda mecánica. Viajar de un punto a otro sonido requiere algo que exista materialmente entre esos 2 puntos.

El sonido se propaga por vibraciones de ese algo entre esos 2 puntos. Imagina una cuerda atada a un clavo en una pared y el otro extremo sostenido en tu mano, para provocar un movimiento (o vibración) cerca del extremo de la pared, tienes que mover la cuerda al final, este movimiento se transmite a lo largo de la cuerda. Ahora, si corto la cuerda, no podrá realizar la actividad mencionada anteriormente. El sonido funciona de manera similar.

Ahora, saliendo a la luz, no es un medio material para transmitirse, porque la luz no se propaga por la materia sino por el movimiento de los campos electromagnéticos.

Answer 12

La onda de sonido viaja en forma de “onda de presión”, que requiere medio para la propagación. Es de naturaleza longitudinal.

Mientras que, la onda de sonido es de naturaleza transversal y es electromagnética que puede propagarse sin ningún medio.

Answer 13

El sonido es la propagación de ondas en forma de vibraciones, el sonido tiende a viajar como vibraciones de materia en el espacio. Como no hay materia en el vacío, el sonido no se puede transmitir. Pero la transmisión de la luz es bastante diferente, su naturaleza de partículas y ondas es muy adecuada para viajar en el vacío. Porque la propagación no necesita materia para estar presente. Al igual que todas las radiaciones electromagnéticas, la luz podría transmitirse a través del vacío, ya que no interactúan con las moléculas, pero el sonido necesita la vibración de las moléculas (materia) para su desplazamiento.

Answer 14

La luz puede moverse a través del espacio sin la ayuda de su energía que se acumula sobre la materia. La luz y algunas otras formas de energía, como las ondas de radio, los rayos X, los rayos gamma, la radiación infrarroja y la radiación ultravioleta no necesitan un medio para moverse a través del espacio, independientemente de si ese espacio tiene gas (presión o atmósfera) o ningún gas (vacío). )

El sonido se mueve a través del espacio al vibrar las moléculas de materia (gas) que se están moviendo. Otra forma de decirlo es que el sonido hace que una molécula de gas vibre que se mueve a través del espacio. Esa molécula choca con otra molécula de gas que transfiere la vibración a esa molécula. Las vibraciones (sonidos) se propagan a través del espacio hasta que la energía de vibración finalmente se disipa. En un vacío puro no hay moléculas de gas para que el sonido se propague, por lo tanto, el sonido no viaja a través del vacío.

Answer 15

La relación es el hecho de que, cuando se trata del aire, se puede estresar por PRESIÓN, donde la presión puede estresar a cierta distancia del aire, la tensión puede ser aplicada al vacío.

Ahora, el tema más importante a considerar es que podría haber una tasa de cambio en las presiones del aire en ubicaciones distantes y podría haber una TASA DE CAMBIO DE VOLTAJE en ubicaciones distantes. Ahora hay dos tipos de corrientes eléctricas que pueden usarse para producir magnetismo. Un tipo se llama corriente debido a la tasa de flujo de electrones y el otro se debe a la tasa de cambios de voltajes.

Por lo tanto, efecto magnético = K1.J + K2. (dE / dt)

En un vacío J = 0 y E es el campo eléctrico que puede ser soportado por vacío y, por lo tanto, dE / dt producirá una corriente para crear un campo magnético. Ahora, el campo magnético y el campo eléctrico son los dos componentes que soportan el campo electromagnético.

El sonido es una onda de presión y puede ser soportado causando una tasa de cambio de presión que será un frente de onda que viaja a través de un medio presurizado. Tenga en cuenta que no es la presión la que lo hace, sino la tasa de cambio de presión o la tasa de Cambio de campo eléctrico. Este es el tema más importante para entender.

Answer 16

El sonido es una onda “mecánica”, creada por un objeto vibrante. Las vibraciones del objeto establecen partículas en el medio circundante (aire) en movimiento vibratorio, transportando así energía a través del medio.

Por otro lado, la luz, que es electromagnética, no es una onda mecánica. Un campo magnético cambiante inducirá un campo eléctrico cambiante y viceversa, los dos están vinculados. Estos campos cambiantes forman ondas electromagnéticas.

No requiere un medio para propagarse.

Answer 17

Por lo que he discernido, el sonido viaja a través de una serie de ondas de compresión con intensidad variada en un medio desde una fuente, hasta el receptor que lo detecta al capturar las vibraciones del oído en la mente. La densidad de campo de un vacío es tal que una onda de compresión no puede, sin energía masiva, sostener. Sin embargo, los técnicos de las instalaciones en 2 ubicaciones detectaron una onda similar a una onda de sonido, en LIGO, moviéndose a través del espacio que impactó a la Tierra, esta onda puede definirse de muchas maneras, pero se cree que fue creada por una importante evento.

Answer 18

Algo que viaja a través de la nada (fotones a través del vacío) está perfectamente bien. Sin entrar en desacuerdo sobre qué es realmente la luz, ya que nadie sabe realmente, la materia puede existir por sí sola sin estar rodeada de otra materia. Cuando algo se mueve a través de “nada”, realmente se mueve a través del tejido del espacio y el tiempo, lo que determina la velocidad a la que viaja la cosa.

Los problemas reales surgen cuando nada trata de moverse a través de nada. El sonido no es una cosa física; Son vibraciones con diferentes longitudes de onda y amplitud. Mientras que algo no necesita algo para moverse, nada hace. En el vacío, no hay nada por lo que se puedan mover las vibraciones, así que no hay sonido.

Answer 19

La luz es una radiación electromagnética que no necesita ningún medio para viajar. Por otro lado, el sonido se produce cuando los átomos vibran, cuando los átomos del sonido que producen la fuente vibran, vibran allí cerca de las moléculas de aire, que vibran aún más allí cerca de las moléculas de aire. De esta manera, el sonido llega a nuestro sonido viajando o creando vibraciones a través del aire.

El vacío es un espacio vacío de materia. Esto significa que el vacío está completamente vacío (ausencia de aire), por lo que el sonido no tiene nada para vibrar cerca ya que el espacio está vacío.

Answer 20

Esto se debe a que la luz es una onda electromagnética y, por lo tanto, no requiere un medio para la propagación, mientras que el sonido requiere interactuar con la materia para propagarse y, como no hay materia en el espacio, las ondas de sonido no pueden moverse.
Si ha notado que el sonido se propaga a través de los sólidos más rápido, eso se debe a que la materia está muy llena y por eso se mueve transfiriendo energía de una partícula a otra, como en un juego de pasar el paquete, esto demuestra la importancia de la existencia de materia para que el sonido se mueva.