Kas heli reisib läbi kosmose

• Aprill 19, 2024

Kosmoselahingud filmides on mürarikkad sündmused, plahvatused ja plahvatused löövad laevu. Kuid kas see kõlaks tõesti läbi kosmose? Lihtne vastus on ei. Kuid selles on midagi enamat.

Mis on heli?
Heli on omamoodi energia. See toodetakse siis, kui midagi vibreerib. See, mis vibratsiooni tekitab, näiteks teie hääl, on see allikas heli. Heli liigub allikast eemale õhu või mõne muu materjali kaudu.

Õhumolekulid virisevad suurel kiirusel, nii et üldiselt on nad üsna ühtlaselt jaotunud. Aga mis siis, kui otsustate kitarri mängida? Keeled vibreerivad. Kui nöör liigub väljapoole, surub see läheduses olevad õhumolekulid kokku. See loob ala, kus molekulid on tihedamad. Kui nöör liigub tagasi, jätab see ala, milles on vähem osakesi, nii et see on vähem tihe.

Vibratsioon levib väljapoole, kuna vahelduva kõrge ja madala tihedusega alad muudavad nende kõrval olevate molekulide tihedust jne. Siin on näidatud, kuidas helilaine liikumisel tihedus muutub. Erinevad tihedused põhjustavad õhurõhu pisikesi muutusi ja meie kõrvad on nende suhtes tundlikud. Meie ajud tõlgendavad neid helidena.

Heli sagedus ütleb meile, kui sageli lained saabuvad. Mida madalam sagedus, seda madalam on helikõrgus. Kõige madalam heli, mida inimkõrv tuvastab, on kakskümmend lainet sekundis.

Kosmoselahingud - lärmakas või vaikne?
Kuna heli vajab vibratsiooni kandmiseks osakesi, ei saa see läbi vaakumi liikuda. See demonstratsioon näitab, mis juhtub purgis oleva kellamänguga, kui õhk välja pumbatakse. Kui õhk välja läheb, muutub heli nõrgemaks. Nad ei saa kogu õhku välja, nii et kui õhk sisse tagasi laseb, võite kuulda nõrka heli, mis muutub valjemaks.

Kui me vaatleksime kosmoselahingut, ei kuuleks laeva löögi korral plahvatust - kui me just selles poleks! Sel juhul võib heli tulla laevakere kaudu ja sees olev õhk viib seda edasi.

Astronaudid
Kuna Kuul pole atmosfääri, suhtlevad pinnal olevad astronaudid raadio teel. Raadiolained on elektromagnetiline kiirgus nagu valgus, seega ei vaja nad nende kandmiseks osakesi. Kui kaks astronauti olid üksteise lähedal, võivad nad heli edastamiseks olla võimelised rääkima otse kiivreid puudutades. Kiivrite all olevad sukeldujad teevad seda.

Lärmakas päike
Vibratsioon on heli ja Päike vibreerib kogu aeg. Need vibratsioonid tekivad konvektsiooni teel otse Päikese pinna alla. Konvektsioon on viis, kuidas soojus liigub vedelikus (vedelik või gaas). Kuumem, vähem tihe materjal tõuseb ja jahedam, tihedam materjal vajub. Konvektsioon on see, kuidas vesi pliidil keeb. Näete, kui suured mullid tõusevad ja purunevad, kui nad pinnale jõuavad, ja vesi muutub väga segaseks.

Midagi sarnast juhtub ka Päikeses, kuid me ei kuule seda. Helilained ei rända meile kosmose kaudu ja sagedus on inimkõrvade jaoks liiga madal. Vibratsioonide sisse- ja välja liikumist saab aga kosmoselaeva SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) spetsiaalse instrumendiga tuvastada.

Kas ruum on vaakum?
Me teame, mis on heli, nii et mõelgem nüüd vaakumile. Täiuslikus vaakumis poleks osakesi. Me ei tea neist ühtegi. Isegi kõige paremal laboratoorsel vaakumil Maal on paarsada osakest kuupsentimeetri kohta. See võib tunduda palju, kuid pidage meeles, et need on äärmiselt väikesed osakesed. Iga sissehingatava õhu kuupsentimeeter sisaldab umbes kolmkümmend kvintillioniosakest. (See on 3, millele järgneb 19 nulli!) Isegi tähtedevahelises ruumis on igas kuupsentimeetris umbes viis osakest ja udukogus on neid rohkem.

Laulav must auk
Oleme näinud, et Päikese akustilised (heli) lained ei ulatu väga kaugele, kuid vibratsiooni saab ise visuaalselt tuvastada. Kuid 2003. aastal täheldas Inglismaa Cambridge'i astronoomide meeskond rõhulaineid - peamiselt helilaineid -, mis tulid umbes 250 miljoni valgusaasta kaugusel asuva Perseuse galaktikate klastri mustast august.

Must auk ei ime asja nagu keegi, kes joob läbi õlekõrre. Gaas ja muud materjalid tiirlevad selles akretsiooniketas ja spiraalselt musta auku. Tugeva raskuse tõttu toimub tugev hõõrdumine, mis vabastab energiat röntgenikiirgusena. Cambridge'i meeskond jälgis piirkonda Chandra röntgenikiirguse vaatluskeskuse abil.

Mustast august tulev energia soojendab läheduses asuvat gaasi, muutes selle vähem tihedaks kui ülejäänud klastris olev gaas. Vahel eraldub gaasi energiliste osakeste laine, mis põhjustab helilaine ekvivalenti. Need lained ilmuvad gaasil tohutul lainel - 30 000 valgusaasta kaugusel. Sellel NASA-pildil näete gaasi virvendusi. Astronoomid kasutasid laine sageduse arvutamiseks virinaid. Must auk laulab ainult ühte nooti: B-tasapind, mis on 57 oktaavi madalam kui klaveri keskosa C. Selle sagedus on üks 10 miljoni aasta kohta, kujutlematult kaugel meie kuulmislävest.

Kas kõla saab kosmosest läbi reisida?
Kokkuvõtlikult jah. Kosmoses kostub heli väga aeglaselt liikuvate akustiliste lainete kujul. Osakeste tihedus on ruumis erinev, kuid täiuslikku vaakumit pole. Me võime laineid teleskoopide abil tuvastada.

Aga ei, siis pole ühtegi heli heli peame silmas midagi, mida tundliku mikrofoni abil kuulda võisime. Kosmose plahvatused oleksid vait.

Viide:
Niels Marquardt, “Sissejuhatus vaakumfüüsika põhimõtetesse” //www.c Scientificosaficionados.com/libros/CERN/vacio1-CERN.pdf

Video Juhiseid: HELI LÄKS PEKKI & REMONT SAI LÄBI // VLOGMAS 4&5 (Aprill 2024).