Postoji li zvuk u svemiru? Znaci li se zvuk u prostoru?

Kozmos nije homogeni ništa. Između različitih objekata nalaze se oblaci plina i prašine. Ostaci su nakon eksplozije supernove i mjesta za stvaranje zvijezda. U nekim područjima ovaj međuzvjezdani plin je dovoljno gusto da propagira zvučne valove, ali one nisu osjetljive na ljudsku raspravu.

Postoji li zvuk u svemiru?

Kada se objekt pomiče - bilo da se radi o vibracijama gitare ili eksplozijom vatrometa - djeluje na obližnje molekule zraka, kao da ih potiskuju. Ove su molekule izrezale u svoje susjede, a one zauzvrat u sljedeće. Pokret se širi zrakom poput vala. Kada dođe do uha, osoba ga percipira kao zvuk.

Kada zvučni val prođe kroz zračni prostor, njegov pritisak varira prema gore i prema dolje poput morske vode u oluji. Vrijeme između tih vibracija naziva se frekvencijom zvuka i mjeri se u hertzima (1 Hz - to je jedna oscilacija u sekundi). Udaljenost između vrhova najvišeg tlaka zove se valna duljina.

Zvuk se može samo propagirati u okruženju u kojem valna duljina nije veća od prosječne udaljenosti između čestica. Fizičari to zovu "uvjetno slobodnom cestom" - prosječna udaljenost koja molekula prolazi nakon sudara s jednim i prije interakcije s drugom. Dakle, gusti medij može odašiljati zvukove kratke valne duljine i obrnuto.

Zvuci s dugim valovima imaju frekvencije koje uho uoči kao niske tonove. U plinu s prosječnim srednjim slobodnim putom većim od 17 m (20 Hz), zvučni valovi će biti preniska frekvencija tako da ih ljudi mogu percipirati. Nazvane su infrasudom. Da su vanzemaljci s ušima koji su vidjeli vrlo niske bilješke, sigurno bi znali da li se u vanjskom prostoru čuje zvuk.

Pjesma crne rupe

Na udaljenosti od oko 220 milijuna svjetlosnih godina, u središtu klastera tisuća galaksija, supermasivna crna rupa pjeva najnižu notu koju je svemir ikada čuo. Na 57 oktata ispod prosjeka "prije", što je oko milijun milijardi puta dublje od zvuka frekvencije koju osoba može čuti.

Najdublji zvuk koji ljudi mogu uhvatiti ima ciklus od oko jedne oscilacije svakih 1/20 sekunde. U crnoj rupi u konstelaciji Perseus, ciklus je oko jedne oscilacije svakih 10 milijuna godina.

Ona je postala poznata 2003. godine, kada je svemirski teleskop NASA «Chandra” je pronašao nešto u plinu ispuni Perzej klaster: koncentrirani prstenove svjetla i tame, kao valovi na jezeru. Astrofizičari kažu da bi to trebalo biti vrlo niska frekvencija zvučnih valova. Svjetlije - val vrhovima gdje je najveći pritisak na plin. Tamnije prsten - šuplje, pri čemu je tlak niži.

Zvuk možete vidjeti

Vrući, magnetizirani plin rotira oko crne rupe, slično vodi koja cirkulira oko odvoda. Premještanjem, stvara snažno elektromagnetsko polje. Dovoljno snažan da ubrza plin blizu ruba crne rupe blizu brzine svjetlosti, pretvarajući ga u ogromne burstove, nazvane relativistički mlazovi. Oni silom plina za uključivanje na putu do strane, a ovaj utjecaj izaziva jeziv zvuk iz vanjskog prostora.

Transport se kroz Perseus klaster za stotine tisuća svjetlosnih godina od izvora, ali zvuk može putovati samo dok je dovoljno plina za transport. Stoga se zaustavlja na rubu ispunjenja oblaka plina klaster galaksija Perzej. To znači da je nemoguće čuti njegov zvuk na Zemlji. Možete vidjeti samo učinak na oblak plina. Izgleda da gledate kroz prostor na zvučno izoliranoj kameri.

Čudni planet

Naš planet emitira duboko stenjanje svaki put kada se kora pomiče. Onda nema sumnje: da li se zvukovi šire u svemiru. Potres može stvoriti vibracije u atmosferi na frekvenciji od jednog do pet Hz. Ako je dovoljno jak, on može poslati infrasonic valove kroz atmosferu u otvoreni prostor.

Naravno, nema jasne granice, gdje Zemljina atmosfera završava i počinje prostor. Zrak postaje sve tanji, sve dok u konačnici nestaje posve. Od 80 do 550 km iznad Zemljine površine, srednji slobodni put molekule je oko kilometar. To znači da je zrak na ovoj visini oko 59 puta tanji od one na kojoj bi bilo moguće čuti zvuk. Može nositi samo dugačke infrasonic valove.

Kada je u ožujku 2011. godine, potres magnitude 9,0 pogodio je sjeveroistočne obale Japana, seizmografa diljem svijeta zabilježen njegov val prolazi kroz Zemlju, a vibracije uzrokovane niskim frekvencijama oscilacije u atmosferi. Te su vibracije putovale sve do mjesta gdje je brod Europska svemirska agencija (Gravity Field) i stacionarni Ocean Ocean Circulation Explorer (GOCE) uspoređuju gravitaciju Zemlje u niskoj orbiti s oznakom od 270 kilometara iznad površine. A satelit je uspio snimiti te zvučne valove.

GOCE ima vrlo osjetljive akcelerometre koji kontroliraju ionski pogon. To pomaže održati satelit u stabilnoj orbiti. 11. ožujka 2011 Goda akcelerometra GOCE otkrili vertikalni pomak u vrlo tankom atmosferu oko satelita, kao i valovite promjene u tlaku zraka u vrijeme širenja zvučnih valova od potresa. Motori satelita ispravili su pomak i spremili podatke, koji su se sličili snimanju infrasusu potresa.

Ovaj zapis je bio klasificiran u satelitskim podacima dok skupina znanstvenika pod vodstvom Rafaela F. Garcića nije objavila ovaj dokument.

Prvi zvuk u svemiru

Ako bi se mogla vratiti u prošlost, oko prvih 760.000 godina nakon Big Banga, moglo bi se otkriti postoji li zvuk u prostoru. U ovom trenutku, svemir je bio tako gust da se zvučni valovi mogli slobodno širiti.

U isto vrijeme, prvi fotoni su počeli putovati u prostoru kao svjetlost. Uostalom, sve se konačno ohladi, tako da se subatomske čestice kondenziraju u atome. Prije nego se dogodio hlađenje, svemir je bio napunjen s nabijenim česticama - protone i elektrone - koji apsorbiraju ili raspršuju fotone, čestice koje čine svjetlost.

Danas dolazi do Zemlje kao slabog sjaja mikrovalne pozadine, vidljiv samo vrlo osjetljivim radio teleskopima. Fizičari to nazivaju reliktnom zračenjem. To je najstarije svjetlo u svemiru. On odgovara na pitanje postoji li zvuk u svemiru. Relicno zračenje sadrži zapis najstarije glazbe svemira.

Svjetlo u Pomoć

Kako vam svjetlost pomaže da znate postoji li zvuk u svemiru? Zvučni valovi prolaze kroz zrak (ili međuzvjezdani plin) kao fluktuacije tlaka. Kada plin ugovara, postaje topliji. Na kozmičkoj razini, ova pojava je toliko intenzivna da se formiraju zvijezde. A kad se plin širi, hladi se. Zvučni valovi koji putuju duž rane uzrokovane svemira slabe varijacije tlaka u plinovitom mediju, koji je, sa svoje strane, lijevo slabe temperatura smetnji izražene u kozmičko pozadini.

Koristeći promjene temperature, fizika Sveučilišta u Washingtonu John Cramer uspjela je vratiti ove jezivne zvukove iz svemira - glazbe širenja svemira. Množio je frekvenciju za 10²⁶ vrijeme da ih ljudske uši mogu čuti.

Dakle, nitko zaista ne čuje vrisak u svemiru, ali će biti zvučnih valova koji se kreću kroz oblake međuzvjezdanog plina ili u rijetkim zračenjima vanjske atmosfere Zemlje.