Да ли звук путује кроз свемир

• Може 14, 2024

Свемирске борбе у филмовима бучне су ствари са експлозијама и експлозијама које су погодиле бродове. Али да ли би звучало заиста путовање кроз свемир? Једноставан одговор је не. Ипак има више од тога.

Шта је звук?
Звук је врста енергије. Настаје када нешто вибрира. Оно што производи вибрацију, као што је ваш глас, јесте извор звука. Звук се удаљава од извора преко ваздуха или неког другог материјала.

Молекуле зрака се врте великом брзином, тако да су у целини прилично равномерно распоређене. Али шта ако одлучите свирати гитару? Жице вибрирају. Како се жица помера ка споља, она гура оближње молекуле ваздуха. Ово ствара област где су молекули гушћи. Кад се жица помакне натраг, оставља подручје у којем има мање честица, па је мање густо.

Вибрација се шири према ван јер подручја наизменичних високих и ниских густина мењају густину молекула поред њих и тако даље. Начин на који се густоћа мења током звучног таласа је приказан овде. Различите густине изазивају ситне промене притиска ваздуха, а наша уши су на њих осетљива. Наш мозак их тумачи као звукове.

Учесталост неког звука говори нам колико често таласи пристижу. Што је нижа фреквенција то је нижа висина тона. Најнижи звук који људско ухо детектира је двадесет таласа у секунди.

Свемирске битке - бучне или тихе?
С обзиром да су звуку потребне честице да би преносиле вибрацију, он не може путовати кроз вакуум. Ова демонстрација показује шта се догађа са звоником у тегли када се избаци ваздух. Како зрак излази, звук постаје све слабији. Не могу да избаце сав ваздух, тако да можете чути слабашан звук који постаје гласнији док пуштају ваздух унутра.

Да смо гледали свемирску битку не бисмо чули експлозију када би ударио брод - осим да нисмо у њему! У том случају би звук могао долазити кроз труп, а ваздух унутра би га преносио даље.

Астронаути
Пошто Месец нема атмосферу, астронаути на површини комуницирају радиом. Радио таласи су електромагнетно зрачење попут светлости, па им не требају честице које би их могле носити. Ако су два астронаута блиска једна другој, могла би да разговарају директно додиром кацига за пренос звука. То раде подводни рониоци у кацигама.

Бучно сунце
Вибрација је звучна и Сунце непрестано вибрира. Ове вибрације настају конвекцијом одмах испод Сунчеве површине. Конвекција је начин на који топлота путује у флуиду (течности или гасу). Врући, мање густи материјал се диже, а хладнији и гушћи материјал тоне. Конвекција је како вода кључа на пећи. Видите како се велики мјехурићи дижу и разбијају док ударају о површину, а вода постаје јако узнемирена.

Нешто слично се дешава и на Сунцу, али то не можемо чути. Звучни таласи нам не путују кроз свемир, а фреквенција је прениска за људска уши. Међутим, кретања вибрација које се улазе и излазе могу се открити посебним инструментом на свемирском броду СОХО (Соларна и Хелиосспиц Обсерватори).

Да ли је простор вакуум?
Знамо шта је звук, па размислимо сада о вакууму. Савршени вакуум не би имао честице у њему. Не знамо ништа од тога. Чак и најбољи лабораторијски вакуум на Земљи има неколико стотина честица по кубном центиметру. То можда звучи пуно, али запамтите да су изузетно ситне честице. Сваки кубни центиметар ваздуха који удишете садржи око тридесет квинтиљонских честица. (То је 3 праћено 19 нулама!) Чак и у простору између звезда има око пет честица у сваком кубном центиметру, а има их више у маглицама.

Црна рупа која пева
Видели смо да Сунчеви звучни (звучни) таласи не стижу јако, али сама вибрација може се визуелно открити. Међутим, 2003. године астрономски тим из Цамбридгеа у Енглеској приметио је таласе притиска - у основи звучне таласе - који долазе из црне рупе у галаксији Персеус удаљене око 250 милиона светлосних година.

Црна рупа не усисава материју као неко ко пије кроз сламу. Плин и други материјал орбитирају га у насипном диску и спирали у црну рупу. Због своје јаке гравитације постоји снажно загревање трењем које ослобађа енергију као Кс-зраке. Тим из Кембриџа посматрао је регион користећи рендгенску опсерваторију Цхандра.

Енергија из црне рупе греје гас у близини, што га чини мање густим од остатка гаса у кластеру. Повремено се талас енергетских честица ослобађа у гасу, изазивајући еквивалент звучном таласу. Ови таласи се појављују као огромне валове у гасу - 30.000 светлосних година широм. На овом НАСА-ином снимку можете видети таласе у гасу. Астрономи су помоћу таласа израчунали фреквенцију таласа. Црна рупа пјева само једну ноту: Б-стан који је 57 октава нижи од средине клавира. Његова фреквенција је једна на 10 милиона година, незамисливо далеко испод нашег прага слуха.

Може ли звук путовати кроз свемир?
Укратко, да. У простору постоји звук у облику веома спорих акустичних таласа. Густина честица варира у простору, али нема савршеног вакуума. Можемо открити таласе помоћу телескопа.

Али не, нема звука звук мислимо на нешто што бисмо могли да чујемо или откријемо помоћу осетљивог микрофона. Свемирске експлозије би ушутјеле.

Референце:
Ниелс Маркуардт, „Увод у принципе физике вакуума“ //ввв.циентистосафиционадос.цом/либрос/ЦЕРН/вацио1-ЦЕРН.пдф

Видео Упутства: How Will the Universe End? | Space Time (Може 2024).