A hang utazik az űrben

• Április 19, 2024

A filmekben zajló űr csaták zajos ügyek, robbanások és robbanások ütik a hajókat. De vajon valóban utazik-e az űrben? Az egyszerű válasz nem. Mégis ennél több.

Mi a hang?
A hang egyfajta energia. Akkor készül, amikor valami rezeg. Ami a rezgést hozza, mint például a hangod, az az forrás a hang. A hang elmozdul a forrástól a levegőn vagy más anyagon keresztül.

A levegőmolekulák nagy sebességgel forognak körül, tehát általában megoszlanak egyenletesen. De mi van, ha úgy dönt, hogy gitározik? A húrok rezegnek. Amint a húr kifelé mozog, összehúzza a közeli levegőmolekulákat. Ez olyan területet hoz létre, ahol a molekulák sűrűbbek. Amikor a húr visszatér, akkor egy olyan területet hagy, amelyben kevesebb részecske van, tehát kevésbé sűrű.

A rezgés kifelé terjed, mert a váltakozó nagy és alacsony sűrűségű területek megváltoztatják a mellette levő molekulák sűrűségét és így tovább. Itt látható a sűrűség változásának módja a hanghullám mozgása közben. Az eltérő sűrűség apró változásokat okoz a légnyomásban, és fülünk érzékeny rájuk. Agyunk hangokként értelmezi őket.

A hang frekvenciája megmutatja, hányszor érkeznek a hullámok. Minél alacsonyabb a frekvencia, annál alacsonyabb a hangmagasság. Az emberi fül által észlelt legalacsonyabb hang másodpercenként húsz hullám.

Űrharcok - zajos vagy csendes?
Mivel a hangnak részecskékre van szüksége a rezgés hordozásához, az nem tud áthatolni vákuumban. Ez a bemutató megmutatja, hogy mi történik egy üveges csengőgyűrűvel, amikor a levegő kiszivárog. Amint a levegő kialszik, a hang halványabb lesz. Nem tudják kiszívni a levegőt, így halk hangot hallanak, amely egyre hangosabb, amikor visszaadják a levegőt.

Ha űrcsatat figyelnénk, akkor nem hallunk egy robbanást, amikor egy hajót megütünk - kivéve, ha benne lennénk! Ebben az esetben a hang átjuthat a hajótesten, és a belsejében lévő levegő továbbviszi.

űrhajósok
Mivel a Holdnak nincs légköre, a felszínen lévő űrhajósok rádióval kommunikálnak. A rádióhullámok olyan elektromágneses sugárzás, mint a fény, tehát nem igényelnek részecskéket a hordozásukhoz. Ha két űrhajós közel állt egymáshoz, akkor valószínűleg képesek lesznek beszélni közvetlenül a sisak megérintésével a hang továbbításához. A sisakokban élő víz alatti búvárok ezt csinálják.

Zajos Nap
A rezgés hangos, és a Nap állandóan rezg. Ezeket a rezgéseket közvetlenül a Nap felszíne alatti konvekció hozza létre. A konvekció a hő áramlása folyadékban (folyadék vagy gáz). Forróbb, kevésbé sűrű anyag emelkedik, és hidegebb, sűrűbb anyag süllyed. A konvekciós víz forral a tűzhelyen. Látja, hogy a nagy buborékok megemelkednek és eltörnek, amikor a felületükre érkeznek, és a víz nagyon izgatott lesz.

Valami hasonló történik a Napban, de nem halljuk. A hanghullámok nem jutnak el hozzánk az űrben, és a frekvencia túl alacsony az emberi fül számára. A rezgések be- és kikapcsolása azonban a SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) űrhajón egy speciális műszerrel érzékelhető.

Az űr vákuum?
Tudjuk, mi a hang, tehát gondolkodjunk most azon, hogy mi a vákuum. A tökéletes vákuumban nem lennének részecskék. Egyikről sem tudunk. Még a Föld legjobb laboratóriumi vákuumában is van néhány száz részecske / köbcentiméter. Ez soknak tűnhet, de ne feledd, ezek ezek rendkívüli módon kis részecskék. A levegő minden köbcentiméterében harminc kvintillio részecske van. (Ez egy 3, amelyet 19 nulla követ!) Még a csillagok közötti térben körülbelül öt részecske van minden köbcentiméterben, és még több van a ködben.

Az éneklő fekete lyuk
Láttuk, hogy a Nap akusztikus (hang) hullámai nem jutnak túl messzire, de maga a vibráció vizuálisan kimutatható. 2003-ban azonban az angliai Cambridge-ből származó csillagászok egy csoportja nyomáshullámokat - lényegében hanghullámokat - észleltek a Perszeus-galaxisok klaszterének fekete lyukából, mintegy 250 millió fényévnyire.

A fekete lyuk nem szívja fel az anyagot, mintha valaki egy szalmát ivott. A gáz és más anyagok egy akkumulációs tárcsán keringnek és spirálisan a fekete lyukba kerülnek. Erõs gravitációja következtében erõsen súrlódó melegszik, amely energiát röntgensugárként szabadít fel. A cambridge-i csapat a Chandra X-ray Observatory segítségével megfigyelte a régiót.

A fekete lyukból származó energia melegíti a közeli gázt, így kevésbé sűrű lesz, mint a klaszterben lévő többi gáz. Időnként az energiaszemcsék hulláma szabadul fel a gázba, ami megfelelő hanghullámot eredményez. Ezek a hullámok hatalmas hullámokként jelennek meg a gázban - 30 000 fényév alatt. Ebben a NASA-képben látható a gáz hullámai. A csillagászok a hullámokat használták a hullám frekvenciájának kiszámításához. A fekete lyuk csak egy hangot énekel: egy B-sík, amely 57 oktávval alacsonyabb, mint a zongora középső része. Frekvenciája 10 millió évre esik, elképzelhetetlenül messze a hallóküszöb alatt.

A hang utazik-e az űrben?
Összefoglalva: igen. Hang van az űrben nagyon lassan mozgó akusztikus hullámok formájában. A részecske sűrűsége térben változik, de nincs tökéletes vákuum. A hullámokat távcsövekkel fedezhetjük fel.

De nem, ha van, akkor nincs hang hang azt értjük, amit érzékeny mikrofon segítségével hallhatunk vagy észlelhetünk. Az űrrobbanások nem hallottak.

Referencia:
Niels Marquardt, „Bevezetés a vákuumfizika alapelveibe” //www.cationalosaficionados.com/libros/CERN/vacio1-CERN.pdf

Video Utasításokat: SZUPERZÖLD - Zűr az űrben (Április 2024).