Pillole di fisica - Luce e suono nel vuoto

Oggi l'amico Carlo Piana ha proposto un quiz (con trabocchetto) su Twitter: Senza googlare e senza chiedere a ChatGPT, ricordate "a memoria" la velocità del suono nel vuoto, arrotondata al metro al secondo?

Questo mi ha dato lo stimolo per scrivere un breve thread di fisica.
Come quasi sempre, provo ora qui a riproporre detto thread come testo unico, sperando sia più leggibile e chiaro.

Ovviamente non vi do subito la risposta al quiz di Carlo, anche perché la conoscete tutti, vero? 😉

Il quiz è apparentemente banale (e la risposta in sé facile), ma in realtà non è poi così banale come sembra.

Infatti ho sentito in passato talvolta fare la seguente domanda (magari espressa in termini diversi, ma qui è la sostanza che conta): perché il suono e la luce, pur essendo entrambe onde, hanno nel vuoto comportamenti diversi, addirittura opposti?

A parte il fatto che questa domanda dimostra una scarsa conoscenza del significato fisico del termine "onda", la risposta è al tempo stesso facile ma non banale. Anzi, è proprio interessante.

Luce e suono non sono fenomeni paragonabili, nonostante alcune (più che altro apparenti) similitudini.

La luce si trasmette sì in un mezzo, ma questo mezzo può anche essere il vuoto (che in sé sarebbe un non mezzo), perché è la luce stessa a essere un mezzo! È composta di particelle chiamate fotoni, che quindi possono esistere sia in un mezzo che nel vuoto.

Il suono, invece, inteso in senso particellare semplicemente non esiste (e non venitemi a tirar fuori i fononi, che sono solo una speculazione astratta).
Non esistono particelle di suono. Quello che noi percepiamo come suono sono solo le vibrazioni delle particelle del mezzo in cui il suono stesso si propaga.
Nel vuoto non ci sono particelle, quindi non c'è nulla che possa vibrare.
Quindi... niente suono.

Sia chiaro: ovviamente il vuoto in fisica è una questione molto più complessa di come descritto qui, ma per spiegare la differenza tra luce e suono questo basta.

Saluti,

Mauro.