Космос – це не однорідне ніщо. Між різними об'єктами є хмари газу та пилу. Вони є залишками після вибуху наднових та місцем для формування зірок. У деяких областях цей міжзоряний газ є досить щільним, щоб поширювати звукові хвилі, але вони не сприйнятливі для людського слуху.

Чи є у космосі звук?

Коли об'єкт рухається - чи то вібрація гітарної струни або феєрверк, що вибухає - він впливає на прилеглі молекули повітря, як би штовхаючи їх. Ці молекули врізаються у своїх сусідів, а ті, у свою чергу, у наступні. Рух поширюється повітрям подібно до хвилі. Коли вона сягає вуха, людина сприймає її як звук.

Коли звукова хвиля проходить крізь повітряний простір, його тиск коливається вгору і вниз, наче морська водау шторм. Час між цими вібраціями називається частотою звуку та вимірюється в герцах (1 Гц - це одна осциляція на секунду). Відстань між піками найвищого тиску називається довжиною хвилі.

Звук може поширюватися тільки в середовищі, в якому довжина хвилі не більша за середню відстань між частинками. Фізики називають це «умовно вільною дорогою» - середня відстань, яку молекула проходить після зіткнення з однією і перед взаємодією з наступною. Таким чином, щільне середовище може передавати звуки з короткою довжиною хвилі та навпаки.

Звуки з довгими хвилями мають частоти, які вухо сприймає як низькі тони. У газі із середньою довжиною вільного пробігу, що перевищує 17 м (20 Гц), звукові хвилі будуть занадто низькочастотними, щоб людина змогла їх сприйняти. Вони називаються інфразвуками. Якби існували інопланетяни з вухами, які сприймають дуже низькі ноти, вони б точно знали, чи чути звуки відкритому космосі.

Пісня чорної дірки

На відстані близько 220 мільйонів світлових років, у центрі кластера з тисяч галактик, співає найнижчу ноту, яку колись чув всесвіт. На 57 октав нижче за середню «до», що приблизно на мільйон мільярдів разів глибше, ніж звук тієї частоти, яку людина може почути.

Найглибший звук, який можна вловити людям, має цикл близько одного коливання кожні 1/20 секунди. У чорної дірки у сузір'ї Персея цикл складає близько одного коливання кожні 10 мільйонів років.

Це стало відомо в 2003 році, коли космічний телескоп NASA «Чандра» виявив щось у газі, що заповнює кластер Персея: концентровані кільця світла та темряви, схожі на бриж у ставку. Астрофізики кажуть, що це сліди неймовірно низькочастотних звукових хвиль. Яскравіші – це вершини хвиль, де найбільший тиск на газ. Кільця темніші - це западини, де тиск нижчий.

Звук, який можна побачити

Гарячий, намагнічений газ обертається навколо чорної дірки, схожий на воду, що циркулює навколо зливу. Рухаючись він створює потужне електромагнітне поле. Досить сильне, щоб прискорити газ біля краю чорної діри практично до швидкості світла, перетворюючи його на величезні сплески, які називають релятивістськими струменями. Вони змушують газ повернути на своєму шляху убік, і цей вплив викликає моторошні звуки з космосу.

Вони переносяться через кластер Персея протягом сотень тисяч світлових років від свого джерела, але звук може подорожувати лише до того часу, поки достатньо газу для його перевезення. Тому він зупиняється на краю газової хмари, що заповнює Персея. Це означає, що неможливо почути його звук Землі. Можна побачити лише вплив на газову хмару. Це виглядає так, як дивитися через простір на звукоізольовану камеру.

Дивна планета

Наша планета видає глибокий стогін щоразу, коли рухається її кора. Тоді не залишається сумнівів: чи поширюються звуки у космосі. Землетрус може створювати вібрації в атмосфері із частотою від одного до п'яти Гц. Якщо воно досить сильне, може посилати інфразвукові хвилі через атмосферу у відкритий космос.

Звісно, немає чіткої межі, де атмосфера Землі закінчується та починається космос. Повітря просто поступово стає тоншим, поки зрештою не зникає зовсім. Від 80 до 550 км над поверхнею Землі довжина вільного пробігу молекули становить близько кілометра. Це означає, що повітря на цій висоті приблизно в 59 разів тонше за таке, при якому була б можливість чути звук. Він здатний лише переносити довгі інфразвукові хвилі.

Коли в березні 2011 року землетрус магнітудою 9.0 потряс північно-східне узбережжя Японії, сейсмографи в усьому світі зафіксували, як його хвилі проходили крізь Землю, а вібрації викликали низькочастотні коливання в атмосфері. Ці вібрації пройшли весь шлях до місця, де корабель (Gravity Field) і стаціонарний супутник Ocean Circulation Explorer (GOCE) порівнює гравітацію Землі на низькій орбіті з відміткою 270 кілометрів над поверхнею. І супутникові вдалося записати ці звукові хвилі.

GOCE має дуже чутливі акселерометри на борту, які керують іонним двигуном. Це допомагає підтримувати супутник стабільної орбіті. 2011 акселерометри GOCE виявили вертикальне зміщення в дуже тонкій атмосфері навколо супутника, а також хвилеподібні зрушення в тиску повітря, в момент поширення звукових хвиль від землетрусу. Двигуни супутника скоригували зсув і зберегли дані, що стали подібністю до запису інфразвуку землетрусу.

Цей запис був засекречений у даних про супутника доти, доки група вчених, очолювана Рафаелем Ф. Гарсією, не опублікувала цей документ.

Перший звук у всесвіті

Якби була можливість повернутися в минуле, приблизно в перші 760 000 років після Великого Вибуху, можна було б дізнатися, чи є звук у космосі. В цей час Всесвіт був настільки щільним, що звукові хвилі могли вільно поширюватися.

Приблизно тоді перші фотони починали подорожувати в космосі як світло. Після цього все нарешті охолоне настільки, щоб конденсувалися в атоми. До того, як сталося охолодження, Всесвіт був заповнений зарядженими частинками - протонами та електронами - які поглинали або розсіювали фотони, частинки, що становлять світло.

Сьогодні він досягає Землі як слабке світіння мікрохвильового фону, видиме лише дуже чутливими радіотелескопами. Фізики називають це реліктовим випромінюванням. Це самий Старий Світу Всесвіті. Він відповідає на запитання, чи є звук у космосі. Реліктове випромінювання містить запис найдавнішої музики всесвіту.

Світло на допомогу

Як світло допомагає дізнатися, чи є звук у космосі? Звукові хвилі проходять крізь повітря (або міжзоряний газ) як коливання тиску. Коли газ стискається, стає спекотніше. У космічних масштабах це явище настільки інтенсивне, що утворюються зірки. А коли газ розширюється, він остигає. Звукові хвилі, що розповсюджуються по ранньому всесвіту, викликали слабкі коливання тиску в газовому середовищі, що, своєю чергою, залишало слабкі збої температури, відображені в космічному мікрохвильовому фоні.

Використовуючи температурні зміни, фізику Університету Вашингтона Джону Крамеру вдалося відновити ці моторошні звуки з космосу - музику всесвіту, що розширюється. Він помножив частоту в 10-26 разів, щоб людські вуха змогли його почути.

Так що ніхто дійсно не почує крику в космосі, але залишаться звукові хвилі, що рухаються крізь хмари міжзоряного газу або розріджених променях зовнішньої атмосфери Землі.

Перша думка про космічну музику космосу дуже проста: нема там ніякої музики взагалі і бути не може. Тиша. Звуки - коливання частинок повітря, рідини або твердих тіл, що поширюються, а в космосі здебільшого тільки вакуум, порожнеча. Нема чому вагатися, нема чому звучати, нема звідки взятися музиці: «У космосі ніхто не почує твого крику». Здається, що астрофізика та звуки – це зовсім різні історії.

Навряд чи з цим погодиться Ванда Діаз-Мерсед, астрофізик Південно-Африканської астрономічної обсерваторії, яка вивчає гамма-сплески. У 20 років вона втратила зір і мала єдиний шанс залишитися в улюбленій науці - навчитися слухати космос, з чим Діаз-Мерсед чудово впоралася. Разом з колегами вона зробила програму, яка перекладала різні експериментальні дані з її області (наприклад, криві блиску – залежності інтенсивності випромінювання космічного тіла від часу) у невеликі композиції, своєрідні звукові аналоги звичних візуальних графіків. Скажімо, для кривих блиску інтенсивність переводилася в частоту звуку, яка змінювалася у часі, - Ванда брала цифрові дані та зіставляла їм звуки.

Звичайно, для сторонніх ці звуки, схожі на далекі передзвони дзвіночків, звучать дещо дивно, але Ванда навчилася «зчитувати» зашифровану в них інформацію так добре, що чудово продовжує займатися астрофізикою і часто навіть відкриває закономірності, що вислизають від її зрячих колег. Схоже, космічна музика може розповісти чимало цікавого про наш Всесвіт.

Марсоходи та інша техніка: Механічний поступ людства

Прийом, який використовує Діаз-Мерсед, називається соніфікацією - перекладенням масивів даних в аудіосигнали, але в космосі багато реальних, а не синтезованих алгоритмами звуків. Деякі їх пов'язані з рукотворними об'єктами: самі марсоходи повзуть поверхнею планети над повному вакуумі, і тому неминуче виробляють звуки.

Почути, що з цього виходить, можна і Землі. Так, німецький музикант Петер Кірн провів кілька днів у лабораторіях Європейського космічного агентства та записав там невелику колекцію звуків із різноманітних випробувань. Але тільки під час їхнього прослуховування потрібно завжди подумки вносити невелику поправку: на Марсі холодніше, ніж на Землі, і набагато менший атмосферний тиск, а тому всі звуки там звучать значно нижчими, ніж їхні земні аналоги.

Ще один спосіб почути звуки наших машин, що підкорюють космос, трохи складніше: можна встановлювати датчики, що фіксують акустичні коливання, що поширюються не повітрям, а прямо в корпусах технік. Так вчені відновили звук, з яким космічний апарат «Філи» спустився у 2014 році на поверхню – короткий, електронний «бам», що ніби вийшов із ігор для приставки «Денді».

Ембіент МКС: техніка під контролем

Пральна машина, автомобіль, поїзд, літак - досвідчений інженер часто може визначити неполадку техніки зі звуків, які вона видає, і зараз з'являється все більше компаній, що перетворюють акустичну діагностикуу важливий та сильний інструмент. Для таких цілей використовують і звуки космічного походження. Наприклад, бельгійський астронавт Франк Де Вінне (Frank De Winne) розповідає, що на МКС часто роблять аудіозаписи працюючої техніки, які надсилаються на Землю для контролю роботи станції.

Чорна діра: найнижчий звук на Землі

Слух людини обмежений: ми сприймаємо звуки з частотами від 16 до 20 000 Гц, а решта акустичних сигналів для нас недоступні. У космосі багато акустичних сигналів за межами наших можливостей. Один з найвідоміших серед них видає надмасивна чорна діра в скупченні галактик Персея - це неймовірно низький звук, який відповідає акустичним коливанням з періодом у десять мільйонів років (для порівняння: людина здатна вловити акустичні хвилі з періодом максимум п'ять сотих секунд).

Щоправда, сам цей звук, народжений від зіткнення високоенергетичних джетів чорної дірки та частинок газу навколо неї, до нас не дійшов – його задушив вакуум міжзоряного середовища. Тому вчені відновили цю далеку мелодію з непрямих даних, коли орбітальний рентгенівський телескоп «Чандра» розглянув у газовій хмарі навколо Персею гігантські концентричні кола - області підвищеної та зниженої концентрації газу, створені неймовірно потужними акустичними хвилями чорної діри.

Гравітаційні хвилі: звуки іншої природи

Іноді масивні астрономічні об'єкти запускають навколо себе особливий вид хвиль: простір навколо них то стискається, то розтискається, і ці коливання біжать через всесвіт зі швидкістю світла. 14 вересня 2015 року на Землі прихід однієї з таких хвиль: багатокілометрові конструкції детекторів гравітаційних хвиль розтягувалися і стискалися на частки мікрон, що зникають, коли через них пройшли гравітаційні хвилі від злиття двох чорних дірок у мільярдах світлових років від Землі. Усього кілька сотень мільйонів доларів (вартість гравітаційних телескопів, що спіймали хвилі, оцінюється у суму близько 400 млн доларів), і ми торкнулися всесвітньої історії.

Космолог Жанна Левін (Janna Levin) вважає, що якби нам (не пощастило) виявитися ближчими до цієї події, то зафіксувати гравітаційні хвилі можна було б набагато простіше: вони просто викликали б коливання барабанних перетинок, які сприймаються нашою свідомістю як звук. Група Левін навіть змоделювала ці звуки - мелодію двох чорних дірок, що зливаються в неймовірній дали. Тільки не плутайте її з іншими знаменитими звуками гравітаційних хвиль - короткими електронними сплесками, що обриваються на півслові. Це тільки соніфікація, тобто акустичні хвилі з тими самими частотами та амплітудами, що і гравітаційні сигнали, зафіксовані детекторами.

На прес-конференції у Вашингтоні вчені навіть включили тривожний звук, що прийшов від цього зіткнення з неймовірного далеко, але це була просто гарна емуляція того, що було б, зареєструй дослідники не гравітаційну хвилю, а таку ж за всіма параметрами (частота, амплітуда, форма) хвилю звукову.

Комета Чурюмова – Герасименко: гігантський синтезатор

Ми не помічаємо, як астрофізики підгодовують нашу уяву посиленими візуальними образами. Розмальовані картинки з різних телескопів, вражаюча анімація, моделі та фантазії. Насправді в космосі все скромніше: темніше, тьмяніше і без закадрового голосуАле чомусь візуальні інтерпретації експериментальних даних бентежать набагато менше, ніж аналогічні дії зі звуками.

Можливо, скоро все зміниться. Вже зараз соніфікація часто допомагає вченим побачити (а точніше, «почути» – ось упередження, закріплені у мові) у своїх результатах нові невідомі закономірності. Так, здивувала дослідників пісня комети Чурюмова - Герасименко - вагання магнітного поляз характерними частотами від 40 до 50 МГц, перекладені на звуки, через які комету навіть порівнюють зі своєрідним гігантським синтезатором, який ткуть свою мелодію не зі змінного електричного струму, та якщо з змінних магнітних полів.

Справа в тому, що природа цієї музики досі незрозуміла, оскільки сама комета не має власного магнітного поля. Можливо, ці коливання магнітних полів – плід взаємодії сонячного вітру та частинок, що відлітають з поверхні комети у відкритий космос, але до кінця ця гіпотеза не підтверджена.

Пульсари: біт позаземних цивілізацій

Космічна музика щільно переплетена з містикою. Загадкові звуки на Місяці, помічені астронавтами місії «Аполлон-10» (швидше за все, це були перешкоди радіозв'язку), «пісні планет, що розтікаються по свідомості хвилями заспокоєння», гармонія сфер, зрештою, - непросто втриматися від фантазій, коли вивчаєш безкраї простори космосу. Така історія була і з відкриттям радіопульсарів - вселенських метрономів, які з методичною сталістю випускають потужні радіоімпульси.

Вперше ці об'єкти помітили ще у 1967 році, і тоді вчені прийняли їх за гігантські радіопередавачі позаземної цивілізаціїале тепер ми майже впевнені, що це компактні нейтронні зірки, що мільйонами років відбивають свій радіоритм. Тем-тем-тем - ці імпульси можна перекласти на звуки, так само, як радіо перетворює радіохвилі на музику, щоб отримати космічний біт.

Міжзоряний простір та іоносфера Юпітера: пісні вітру та плазми

Ще безліч звуків народжує сонячний вітер – потоки заряджених частинок від нашої зірки. Через нього співає іоносфера Юпітера (це соніфіковані коливання щільності плазми, що становить іоносферу), кільця Сатурна і навіть міжзоряний простір.

У вересні 2012 року космічний зонд« » тільки покинув Сонячну систему і передав на землю химерний сигнал. Потоки сонячного вітру взаємодіяли з плазмою міжзоряного простору, що породжувало характерні коливання електричних полів, які можна було поніфікувати. Монотонний шорсткий шум, що переходить у металевий свист.

Можливо, ми ніколи так і не покинемо нашу сонячну систему, але тепер у нас є ще дещо окрім розфарбованих астрознімків. Химерні мелодії, що розповідають про світ за межами нашої блакитної планети.

Та й взагалі, що ми чуємо в космосі? Чи може бути таке, що людина в космосі не почув би, як повз нього пронісся космічний корабель? Чи знаєте Ви, що в космосі теж є своя погода? А оскільки в міжзоряному космосі таких речовин практично немає, то звук не може рухатися цим простором. Давайте розглянемо це докладніше: як відомо, радіохвилі можуть рухатися у космосі.

Як тільки ваше радіо отримує сигнал, воно перетворює його на звук, який спокійно буде рухатися повітрям у вашому скафандрі. Ви в скафандрі літаєте в космосі і випадково ударяєтеся шоломом об космічний телескоп.

Ви можете написати та розмістити на порталі статтю.

Оскільки в даному випадкунемає потреби у повітрі, ще 15 секунд Ви будете чути розмови своїх колег у шатлі. Можливо будеш чути мінімальний звук, що йде через твоє власне тіло. Однак ти не зможеш його створити, оскільки на це теж потрібне повітря.

Це все голлівудські режисери людям мізки компастують сценами і пострілами в космосі. У космосі неможливо відчувати швидкість або звук або ще щось!!

Людині - ніякі звуки - це періодичні коливання тиску, які поширюються в будь-якому середовищі, наприклад в газі. Щоб ми чули звук, він має бути досить гучним. Якби людина в міжпланетному чи міжзоряному просторі, вона б нічого не почув (втім, людина в принципі не може там перебувати). У сучасних кінотеатрах спецефекти просто захоплюють. Людина сидить у звичайному кріслі і справді насолоджується переглядом нового екшену, новою науковою фантастикою.

Вам здається, що противник спрямовує лазер саме на Вас, а не на корабель у фільмі, і крісло раз у раз трясе, ніби «ваш» космічний корабель атакують з усіх боків. Все те, що ми бачимо і чуємо, вражає нашу уяву, і ми стаємо головними героями цього фільму. Однак, у більшості кінофільмів, типу « Зоряні війни» і «Зоряний шлях», звукові ефекти до багатьох сцен бою у відкритому космосі просто рясніють.

Крім того, політ у космос – важке випробування для самої людини, тому що в деяких людей у космосі починається щось на кшталт морської хвороби. Існують спеціальні вчені, які складають прогноз погоди у космосі. Далі йтиметься про те, як рухається звук і чому людина його сприймає.

02.02.2012 00:40Ви в школі вчилися взагалі?Є технічний та фізичний вакуум

У вакуумі вони можуть летіти тільки по прямій, якщо у них немає кермових двигунів. 22.03.2010 22:05Nya, так ні, якщо дивитися на всесвіт не як на темну, чорну кульку в якій плавають: галактики, планети, астероїди і т.д. У голові у вас вакуум. Якщо вас цікавить, що насправді відбувається в космосі, дивіться документальні фільми, а не фантастичні. 14.05.2012 10:23народ а хтось знає що було до великого вибуху! Кажуть що в цей час наш всесвіт вміщувався в маленьку точку розміром з шпилькову головку!

Плюс є цікавий “Ефект Казимира“, який начебто доведений, а значить можливий хвильовий ефект навіть у вакуумі, що начебто натякає… У своєму первісному розумінні грецький термін «космос» (порядок, світопорядок) мав філософську основу, визначаючи гіпотетичний замкнутий вакуум навколо Землі - центр Всесвіту.

Це все свідчить про те, що як би Голлівудські творці фільмів не витончувалися пояснити чутні звуки в космосі, все одно, як доведено вище, в космосі людина не чує нічого.

Чи чути у космосі якісь звуки? Чи є "голос", "музика" космосу?

Ні, нема там звуків. Звук поширюється через зіткнення молекул повітря, які потім ударяються про перетинки вуха, а у вакуумі немає повітря, тому поширюватися звук не може, отже немає там музики чи звуків.

Ось під водою немає повітря, а звуки чути. Прибій та інше коливають повітря, матерію та утворюється звук. Якщо видихнути у вакуумі космосу, то там де кінчається повітря що те саме є. Звук це хвиля, так? А в коссмосі розповсюджуються всякі радіо хвилі тощо. Плавають валун комет. Висячі астероїдні пояси, планети. Висять у чомусь. В ніде. Якщо кинути камінь трохи і він летітиме летіти і нічого його не зможе зупинити і в результаті він притягнеться до якоїсь планети притягнутий гравітацією. А уявіть не камінь, а молоток, що лежить на Марсі, молоток космонавта! Шкода, що в космосі немає звуків, навіть поговорити не вдасться. І немає там температури повітря. У Сочі є, а у космосі немає. Там є вакуум. Нескінченний вакуум космосу. І зовсім не так далеко від неї живуть у вакуумі кілька людей. На космічній станції. Навколо них тендітна корівка станції і трохи повітря, щоб вони могли говорити один з одним. Для душі. А ось на марсі немає повітря. І поговорити нема з ким. Тому там немає життя і немає жодної душі.

У космосі не чути звуків. Там тиша. Це тому, що звукові хвилі не поширюються в космосі (у вакуумі) Але, зате, в космосі дуже багато різних радіохвиль, які можна перетворити на звук, правда це буде чути як перешкоди, але все ж таки. У вигляді радіохвиль можна почути навіть відлуння великого вибуху. Це, напевно, і є та сама "музика"; космосу.

Звичайних звукових хвиль у космосі немає. оскільки для їх поширення потрібне повітря, тобто якесь середовище, здатне забезпечити передачу звукової хвилі. Тому людина в космосі на власні вуха нічого не почує. Однак це не говорить про те, що космос абсолютно беззвучний, адже записують голоси планет і зірок. Просто космос до верху заповнений різними випромінюваннями і серед них є так звані наддовгі радіохвилі, тобто електромагнітне випромінювання звукового спектру. Людина таке випромінювання все одно не почує, але його можна спіймати і записати, чим, власне, і займаються іноді радіоастрономи.

У космосі дуже мало газу. Він розподілений нерівномірно і, т.с., дуже розряджений. Там т.зв. вакуум. Звук у вакуумі та в "вакуумі"; космосу не передається. Тому там нічого й не почути, якщо крикнути, наприклад.

Найграндіозніші космічні катастрофи, наприклад вибух зірки, проходять абсолютно безшумно, в ідеальній тиші. Задоволення чути звук ми можемо відчувати тільки на Землі, де є атмосфера. І для того, щоб ми чули звуки, крім атмосфери є ще багато чого необхідного. Воістину, наш земний світ, живі істоти і в тому числі ми, люди, дивовижно влаштовані!

У сучасних кінотеатрах спецефекти просто захоплюють. Людина сидить у звичайному кріслі і справді насолоджується переглядом нового екшену, новою науковою фантастикою. На екрані постійно з'являються різні образи і персонажі буйної космічної битви. По всьому залу кінотеатру з луною проносяться дивні звуки, то шум двигуна космічного корабля, то скрегіт. Вам здається, що противник спрямовує лазер саме на Вас, а не на корабель у фільмі, і крісло раз у раз трясе, ніби «ваш» космічний корабель атакують з усіх боків. Все те, що ми бачимо і чуємо, вражає нашу уяву, і ми стаємо головними героями цього фільму. Але якби нам довелося особисто бути присутнім на такій битві, чи змогли б ми взагалі чути щось?

Якщо спробувати відповісти на це питання тільки з погляду фільмів наукової фантастики, результати виходять суперечливі. Наприклад, ключовою фразою в рекламі фільму "Чужі" була така репліка "У космосі ніхто не почує Ваш крик". У короткометражному телесеріалі "Світлячок" взагалі не використовували жодних звукових ефектів для епізодів боїв у космосі. Однак, у більшості кінофільмів, типу "Зоряні війни" та "Зоряний шлях", звукові ефекти до багатьох сцен бою у відкритому космосі просто рясніють. Який із цих вигаданих всесвітів можна вірити? Чи може бути таке, що людина в космосі не почув би, як повз нього пронісся космічний корабель? Та й взагалі, що ми чуємо в космосі?

Спочатку, для проведення такого досвіду, дослідники з HowStuffWorks планували відправити одного зі своїх фахівців на орбіту, щоб самим поспостерігати безпосередньо за тим, чи звук може переміщатися в космосі. На жаль, це виявилося надто дорогим проектом. Крім того, політ у космос – важке випробування для самої людини, тому що в деяких людей у космосі починається щось на кшталт морської хвороби. Тому дедалі нижче наведені гіпотези грунтуються виключно на попередньо отриманих наукових спостереженнях. Однак, перш ніж глибше поринути у це питання, необхідно розглянути два важливі фактори: як рухається звук, і що відбувається з ним у космосі. Проаналізувавши цю інформацію, ми зможемо відповісти на запитання: чи можуть люди чути звуки в космосі?

Погода в космосі

Чи знаєте Ви, що в космосі теж є своя погода? Існують спеціальні вчені, які складають прогноз погоди у космосі. Далі йтиметься про те, як рухається звук і чому людина його сприймає.

Звук рухається у механічних (або пружних) хвилях. Механічна хвиля - механічні обурення, що поширюються в пружному середовищі. Що стосується звуку, таким обуренням є об'єкт, що вібрує. Середовищем можуть виступати у разі будь-які послідовності пов'язаних і діалогових частинок. Це означає, що звук може рухатися крізь гази, рідину та тверді частинки.

Давайте розглянемо це з прикладу. Уявіть церковний дзвін. Коли дзвін дзвенить, він вібрує, що означає, що сам дзвін дуже швидко звивається повітрям. Коли дзвін рухається праворуч, він відштовхує частинки повітря. Ці частинки повітря у свою чергу підштовхують інші суміжні частинки повітря, і такий процес відбувається по ланцюжку. У цей час з іншого боку дзвони відбувається інша дія - дзвін тягне за собою суміжні частинки повітря, і вони, у свою чергу, притягують інші частки повітря. Такий зразок руху звуку називають звуковою хвилею. Вібруючий дзвін – це обурення, а повітряні частки – середовище.

Звук безперешкодно рухається повітрям. Спробуйте притулити вухо до будь-якої твердої поверхні, наприклад, до столу та заплющити очі. Нехай у цей час інша людина постукає пальцем по цій поверхні. Стук у цьому випадку буде початковим обуренням. При кожному стуку об стіл по ньому проходитимуть коливання. Частинки в столі стикатимуться один з одним і утворять середовище для звуку. Частинки у столі зіткнутися з частинками повітря, які знаходяться між столом та вашою барабанною перетинкою. Переміщення хвилі від одного середовища до іншого, як це відбувається в даному випадку називають передачею.

Швидкість звуку

Швидкість звукової хвилі залежить від середовища, яким вона рухається. Загалом, найшвидше звук рухається в твердих тілах, ніж у рідині чи газі. Також, чим щільніше середовище, тим повільніший рух звуку. До того ж швидкість руху звуку змінюється від температури - холодного дня швидкість звуку швидше, ніж у теплий день.

Людське вухо сприймає звук із частотою від 20 Гц до 20000 Гц. Висота звуку визначається його частотою, гучність – амплітудою та частотою звукових коливань (найгучнішим при даній амплітуді є звук із частотою 3,5 кГц). Звукові хвилі з частотою нижче 20 Гц називаються інфразвуком, і з частотою понад 20000 Гц – ультразвуком. Повітряні частинки стикаються з барабанною перетинкою вуха. Внаслідок цього у вусі починаються хвильові коливання. Мозок інтерпретує такі коливання, як звуки. Сам собою процес сприйняття звуків нашим вухом дуже складний.

Все це говорить про те, що звуку просто необхідне фізичне середовище, через яке він міг би переміщатися. Але чи достатньо у космосі матеріалу для створення такого середовища для звукових хвиль? Про це йтиметься далі.

Але перш, ніж відповісти на вище задане питання, необхідно дати визначення, що таке «космос» у нашому розумінні. Під космосом ми маємо на увазі простір Всесвіту за межами атмосфери Землі. Ви, мабуть, чули, що космос – це вакуум. Вакуум означає, що в цьому місці повністю відсутні будь-які речовини. Але як космос вважатимуться вакуумом? Адже в космосі є зірки, планети, астероїди, місяця і комети, крім інших космічних тіл. Хіба цього матеріалу мало? Як можна вважати космос вакуумом, якщо в ньому містяться всі ці масивні тіла?

Вся річ у тому, що космос величезний. Між цими великими об'єктами – мільйони миль порожнечі. У цьому порожньому просторі – так зване міжзоряним простором – фактично нічого немає, тому космос і вважають вакуумом.

Як нам відомо, звукові хвилі можуть рухатися лише через речовини. А оскільки в міжзоряному космосі таких речовин практично немає, то звук не може рухатися цим простором. Відстань між частинками настільки велика, що вони ніколи не стикатимуться один з одним. Тому навіть якщо б Ви знаходилися поблизу вибуху космічного корабля в цьому просторі, Ви не почули б ні звуку. З технічної точки зору, дане твердження можна оскаржити, можна спробувати довести, що людина все ж таки може чути звуки в космосі.

Давайте розглянемо це докладніше:

Як відомо, радіохвилі можуть рухатися у космосі. Це говорить про те, що якщо ви опинитеся в космосі і одягнете скафандр з радіоприймачем, то ваш товариш зможе передати вам радіосигнал про те, що, наприклад, на космічну станціюпривезли піцу, і ви справді це почуєте. А почуєте ви його тому, що радіохвилі не є механічними, вони електромагнітні. Електромагнітні хвиліможуть передати енергію через вакуум. Як тільки ваше радіо отримує сигнал, воно перетворює його на звук, який спокійно буде рухатися повітрям у вашому скафандрі.

Розглянемо інший випадок: Ви у скафандрі літаєте у космосі, і випадково ударяєтеся шоломом об космічний телескоп. За ідеєю, в результаті зіткнення має бути чутний звук, оскільки в даному випадку є середовище для звукових хвиль: шолом і повітря в скафандрі. Але, незважаючи на це, Ви, як і раніше, будете оточені вакуумом, тому незалежний спостерігач не почує ні звуку, навіть якщо Ви битиметеся головою об супутник багато разів.

Уявіть, що Ви астронавт і Вам доручено виконати певне завдання.

Ви вирішили вийти в космос, як раптом згадали, що забули вдягнути скафандр. Ваше обличчя відразу ж притисне до шатла, у вухах не залишиться повітря, тому ви не зможете нічого почути. Однак, перш ніж "сталеві пута" космосу Вас задушать, Ви зможете розібрати кілька звуків через кісткове звукопроведення. У кістковій звукопровідності, звукові хвилі проходять через кістки щелепи та черепа до внутрішнього вуха, обминаючи барабанну перетинку. Оскільки в цьому випадку немає потреби у повітрі, ще 15 секунд Ви чутимете розмови своїх колег у шатлі. Після цього, Ви, ймовірно, знепритомніє і у вас почнеться задуха.

Це все свідчить про те, що як би Голлівудські творці фільмів не витончувалися пояснити чутні звуки в космосі, все одно, як доведено вище, в космосі людина не чує нічого. Тому, якщо ви дійсно хочете подивитися справжню наукову фантастику, радимо Вам наступного разу, коли підете у кінотеатр, закриватиме вуха, коли якісь баталії відбуватимуться у вакуумному космосі. Тоді фільм здаватиметься справді реалістичним і у Вас з'явиться Нова темадля розмови із друзями.