世界各地的几个实验室都在利用声波做以前从未做过的事情。在英国和乌克兰工作的团队制造了一种声学激光器，或称“声子激光器”（saser），它工作在太赫兹范围，声波的振荡频率超过每秒万亿次。与此同时，在以色列的一个实验室里，研究人员表示他们已经创造了有史以来第一个能够捕获声波且无法逃脱的声学黑洞。这种声子激光器
使用被称为“声子”的声振动包，这与普通激光器使用光子非常相似。具体来说，这种声学激光设备由一个声束组成，该声束穿过一个由50层原子厚的材料组成的“超晶格”，这些材料交替由砷化镓和砷化铝组成，这两种材料都存在于半导体中[CNET]。
声子在晶格内部来回反射，这导致更多的声子被释放并放大整体信号。
其结果是，在堆栈内部形成了强烈的一系列同步声子，这些声子以高频超声波的窄声子激光束形式离开设备[New Scientist]。
目前，发表在《物理评论 B》杂志上的太赫兹声子激光器，用首席研究员Tony Kent的话说，主要是一个巧妙的技巧，但它可能在未来找到实际应用。
Kent说：“五十年前，许多杰出的科学家都认为，受激发射辐射的光放大（激光）不过是一种科学奇观。”但如今，激光器已广泛应用于数字存储、癌症治疗甚至武器装备[New Scientist]。
Kent表示，新的声子激光器技术有望在微小、纳米级物体的成像方面取得突破。在另一个声学成就中，研究人员创造了第一个理论上存在了30年的声学黑洞。在天体物理学中，黑洞是一个引力极强的区域，以至于连光都无法逃脱。在声学黑洞中，研究人员创造了一个声音无法逃脱的区域。他们使用了两个玻色-爱因斯坦凝聚体：原子云被冷却到接近绝对零度，此时原子无法再降低能量，即使是通过摩擦。在这篇发布在预印本网站arXiv上、等待正式出版的文章中，首席研究员Jeff Steinhauer展示了原子在两个原子云之间流动的速度超过了声速。由于声波的传播速度不能超过声速，任何试图穿过流动原子的声波
都将越落越远，永远无法逃脱声学事件视界。“这就像试图缓慢地逆流而上，”Steinhauer说。“声波之所以落后，是因为水流的速度比波浪快”[Discovery News]。
(有关该研究更技术性的描述，请参阅DISCOVER的Cosmic Variance博客。)此外，进一步的声学黑洞实验可能有助于证明霍金辐射的存在，霍金辐射是物理学家斯蒂芬·霍金在20世纪70年代首次预测的。量子力学预测，粒子对可以自发地出现在虚空中；霍金认为，如果它们恰好出现在事件视界的边缘，一个粒子可能会被引力吸入黑洞，而另一个粒子则会逃逸，从而产生从黑洞发出的辐射。如果在声学黑洞的事件视界外发现了散逸的声子，这将有助于验证霍金辐射的这一概念。
Steinhauer说：“这关乎理解基本的物理定律。“我不太确定这项研究在日常生活中有什么用，但我们作为人类，想要理解宇宙是如何运作的”[Discovery News]。
相关内容：Cosmic Variance：Holes of Silence 提供了更多关于声学黑洞的信息 DISCOVER：The Ultimate Vanishing 深入探讨了黑洞和霍金辐射 图片：Jeff Steinhauer，以色列理工学院
