Вопрос на засыпку: можно ли услышать звук в космосе?
«В космосе никто не услышит твоего крика». Мы знаем, что в космосе не слышно ни сверхновых, ни падающих астероидов, ни горящих планет. Хм… вы уверены? Что, если там все-таки можно что-то услышать? Что ж, давайте разберемся!
Сначала вернемся за школьную парту. «Звук — это механическая волна, возникающая в результате вибрации». Что именно это значит? Самый простой пример — гитарные струны. Давайте потянем за одну из них. Смотрите, она начинает вибрировать. Атомы внутри металлической струны толкают атомы воздуха вокруг. И так атомы постоянно толкают соседей — пока не достигнут наших ушей. Это похоже на волну от камешка, брошенного в пруд. И происходит всё очень быстро — со скоростью около трехсот тридцати метров в секунду! Затем наши барабанные перепонки начинают вибрировать на той же частоте. Маленькие косточки внутри ушей передают эту вибрацию в мозг. Наконец, мозг творит волшебство, распознавая паттерн и превращая его в звуки. Отлично! Теперь мы знаем, что для создания звука нам нужны частицы. И мы можем найти эти частицы в газах, жидкостях и твердых веществах.
А как насчет космоса? Не-а! Это почти идеальный вакуум. И вы, наверное, уже слышали, что в космосе нет звука, потому что это вакуум. Но что это значит на самом деле?
Вакуум — это идеальная пустота. Это область, полностью лишенная материи. Это значит, что там ничего нет. В космосе есть разные небесные тела, но между ними нет ни воздуха, ни атомов, ни частиц… Совсем ничего. Ну, почти. Вообще-то, «идеального вакуума» на самом деле не существует. Мы не можем полностью избавиться от атомов. Но космос очень близок к этому понятию: в среднем на один кубический сантиметр приходится от одного до пяти атомов. Может показаться, что это не так уж мало, но имейте в виду, что атомы крошечные. А расстояние между ними огромно. В одном кубическом сантиметре обычного воздуха атомов на много порядков больше! Конечно, при такой низкой плотности атомы не могут толкать друг друга. Даже если вибрация будет очень сильной — как, например, при взрыве сверхновой, — они всё равно не смогут этого сделать. Итак, фильмы нас обманывают! Эпические космические сцены на самом деле должны происходить в неловкой тишине! Кто бы мог подумать! Но не расстраивайтесь! Что, если я скажу, что на самом деле способы услышать звук в космосе существуют?
Прежде всего, на других планетах есть звуки. Если у космического тела есть атмосфера — или хотя бы какой-то газ, вода или твердая поверхность — звук будет. В нашем случае атмосфера становится полностью безмолвной на высоте около ста километров над поверхностью Земли. Небо там перестает быть голубым, и начинается черная звездная пелена. В любом случае, чтобы что-то услышать, нам придется высадиться на другой планете или хотя бы приблизиться к ее атмосфере. Но что бы это ни было, оно будет звучать совсем по-другому. Возьмем в качестве примера Венеру. Атмосфера там ОЧЕНЬ плотная — ученые в шутку называют ее «густым химическим супом». Если бы вам каким-то образом удалось остаться там в живых и заговорить, ваш голос был бы ОЧЕНЬ непривычным. Он стал бы намного громче и ниже. Если хотите получить приятный баритон, вы знаете, что делать.
Интересно, что было бы, если бы у Земли была более плотная атмосфера? Что бы мы тогда услышали? Вы можете это смутно представить, если когда-нибудь бывали под водой. Вода очень плотная. Звук движется в ней гораздо быстрее, чем в воздухе — со скоростью почти тысяча шестьсот метров в секунду! Сидя в пустой комнате без источников звука, вы не услышите ничего особенного, верно? А теперь окуните голову в воду и проверьте, как звучит та же самая «тишина». Это вовсе не тишина!
Даже если не обращать внимания на постоянно присутствующие звуки самой воды, вы сразу заметите, как хорошо вы слышите собственное тело. Как пульсирует ваша кровь в венах, как бьется сердце, малейшее движение ваших пальцев. Жутковато, не правда ли? Это дает нам представление о том, что произошло бы с нами на планете с более плотной атмосферой. И это просто безумие: мы бы слышали ВСЁ. От бегающих животных до движения тектонических плит! «Ну ладно, — скажете вы. — Очевидно, что на других планетах есть звук. Но сможем ли мы что-то услышать в открытом космосе?»
Вообще-то, да! Например, в облаке пыли! Космическую пыль можно найти почти везде в космосе. Она состоит из остатков звезд и прочих вещей. Там, где есть пыль, космос немного плотнее, чем обычно. Вероятно, существуют пылевые облака, в которых частицы находятся очень близко друг к другу — а значит, там можно слышать звуки! Конечно, они будут тихими и передаваться на короткие расстояния. Но это лучше, чем ничего. Кроме того, у нас уже есть запись настоящего космического звука! Он исходит из скопления галактик Персея, которое находится в двухстах пятидесяти миллионах световых лет от нас. НАСА записало его в две тысячи третьем году. Он звучит как нота си-бемоль на пятьдесят семь или пятьдесят восемь октав ниже си-бемоль первой октавы. Это шесть тысяч шестьсот клавиш влево на клавиатуре пианино. Его частота настолько низкая, что человеческое ухо, к сожалению, не способно его услышать.
Кроме этого, мы можем кое-что услышать внутри космических кораблей. В конце концов, это маленькие «воздушные карманы». В скафандре вы бы тоже ОЧЕНЬ хорошо слышали звуки — включая собственное дыхание или кровообращение. Но два астронавта, летящие бок о бок, не услышат друг друга — даже если подойдут очень близко и будут громко кричать. Это довольно забавно: если вы, будучи астронавтом, на что-нибудь налетите, для вас это будет очень громко, но ваш друг ничего не услышит. Вот почему астронавты используют радиоустройства.
А теперь, чисто теоретически: если бы вы смогли каким-то образом выползти из скафандра и выжить, вы бы услышали разговоры и шумы, происходящие внутри космического корабля! Но как? Смотрите, у нас есть воздух внутри корабля, и он передает звук. Звук достигает металлического корпуса и проникает сквозь него. Если прислониться к кораблю, лучше всего локтем или коленом, звук будет передаваться прямо в мозг через кости, игнорируя уши! Да, наши кости проводят звук! Именно так глухие люди слушают музыку. Это называется «костная проводимость». Она используется в некоторых наушниках и других технологиях. Вы можете провести небольшой эксперимент. Зажмите пальцами уши. Заткните их как следует, чтобы вы действительно ничего не слышали. Затем попробуйте прикоснуться к источнику звука, например к динамику, играющему музыку, какой-нибудь частью тела, где кость находится близко к коже. А теперь наблюдайте, как происходит чудо. Вы слышите звук не через уши, а прямо в мозгу! Но, пожалуйста, не повторяйте этот эксперимент в открытом космосе!
Вы, вероятно, слышали о таких вещах, как «звуки космоса», когда можно послушать звуки, издаваемые Солнцем или различными планетами. Как их записать? Легко! Есть еще один способ услышать звук в космосе — электромагнитные волны. Другими словами, радио! Радио — это такая же форма электромагнитного излучения, как и свет. Эти волны могут без проблем путешествовать в вакууме. Передатчики космонавтов работают именно так. Астронавт говорит что-то своему другу. Звуковые волны превращаются в радиоволны, достигают другого человека, а затем снова преобразуются в звуки. Так мы получаем «космические звуки». Наша планета в этом плане очень громкая. Мы посылаем во Вселенную огромное количество радиоволн — все радиосигналы, которые мы когда-либо слушали. Жаль, что они распространяются всего на сто десять световых лет от нас. Но, пожалуй, хорошо, что мы не слышим всего, что происходит в космосе. Представьте себе, что было бы, если бы звук мог легко распространяться по Вселенной? Мы бы слышали ВСЁ, от солнечных вспышек до взрывов сверхновых! Было бы жутко громко. Так что, считайте, нам повезло. А еще в космосе можно покричать от души, чтобы снять стресс.
Сначала вернемся за школьную парту. «Звук — это механическая волна, возникающая в результате вибрации». Что именно это значит? Самый простой пример — гитарные струны. Давайте потянем за одну из них. Смотрите, она начинает вибрировать. Атомы внутри металлической струны толкают атомы воздуха вокруг. И так атомы постоянно толкают соседей — пока не достигнут наших ушей. Это похоже на волну от камешка, брошенного в пруд. И происходит всё очень быстро — со скоростью около трехсот тридцати метров в секунду! Затем наши барабанные перепонки начинают вибрировать на той же частоте. Маленькие косточки внутри ушей передают эту вибрацию в мозг. Наконец, мозг творит волшебство, распознавая паттерн и превращая его в звуки. Отлично! Теперь мы знаем, что для создания звука нам нужны частицы. И мы можем найти эти частицы в газах, жидкостях и твердых веществах.
А как насчет космоса? Не-а! Это почти идеальный вакуум. И вы, наверное, уже слышали, что в космосе нет звука, потому что это вакуум. Но что это значит на самом деле?
Вакуум — это идеальная пустота. Это область, полностью лишенная материи. Это значит, что там ничего нет. В космосе есть разные небесные тела, но между ними нет ни воздуха, ни атомов, ни частиц… Совсем ничего. Ну, почти. Вообще-то, «идеального вакуума» на самом деле не существует. Мы не можем полностью избавиться от атомов. Но космос очень близок к этому понятию: в среднем на один кубический сантиметр приходится от одного до пяти атомов. Может показаться, что это не так уж мало, но имейте в виду, что атомы крошечные. А расстояние между ними огромно. В одном кубическом сантиметре обычного воздуха атомов на много порядков больше! Конечно, при такой низкой плотности атомы не могут толкать друг друга. Даже если вибрация будет очень сильной — как, например, при взрыве сверхновой, — они всё равно не смогут этого сделать. Итак, фильмы нас обманывают! Эпические космические сцены на самом деле должны происходить в неловкой тишине! Кто бы мог подумать! Но не расстраивайтесь! Что, если я скажу, что на самом деле способы услышать звук в космосе существуют?
Прежде всего, на других планетах есть звуки. Если у космического тела есть атмосфера — или хотя бы какой-то газ, вода или твердая поверхность — звук будет. В нашем случае атмосфера становится полностью безмолвной на высоте около ста километров над поверхностью Земли. Небо там перестает быть голубым, и начинается черная звездная пелена. В любом случае, чтобы что-то услышать, нам придется высадиться на другой планете или хотя бы приблизиться к ее атмосфере. Но что бы это ни было, оно будет звучать совсем по-другому. Возьмем в качестве примера Венеру. Атмосфера там ОЧЕНЬ плотная — ученые в шутку называют ее «густым химическим супом». Если бы вам каким-то образом удалось остаться там в живых и заговорить, ваш голос был бы ОЧЕНЬ непривычным. Он стал бы намного громче и ниже. Если хотите получить приятный баритон, вы знаете, что делать.
Интересно, что было бы, если бы у Земли была более плотная атмосфера? Что бы мы тогда услышали? Вы можете это смутно представить, если когда-нибудь бывали под водой. Вода очень плотная. Звук движется в ней гораздо быстрее, чем в воздухе — со скоростью почти тысяча шестьсот метров в секунду! Сидя в пустой комнате без источников звука, вы не услышите ничего особенного, верно? А теперь окуните голову в воду и проверьте, как звучит та же самая «тишина». Это вовсе не тишина!
Даже если не обращать внимания на постоянно присутствующие звуки самой воды, вы сразу заметите, как хорошо вы слышите собственное тело. Как пульсирует ваша кровь в венах, как бьется сердце, малейшее движение ваших пальцев. Жутковато, не правда ли? Это дает нам представление о том, что произошло бы с нами на планете с более плотной атмосферой. И это просто безумие: мы бы слышали ВСЁ. От бегающих животных до движения тектонических плит! «Ну ладно, — скажете вы. — Очевидно, что на других планетах есть звук. Но сможем ли мы что-то услышать в открытом космосе?»
Вообще-то, да! Например, в облаке пыли! Космическую пыль можно найти почти везде в космосе. Она состоит из остатков звезд и прочих вещей. Там, где есть пыль, космос немного плотнее, чем обычно. Вероятно, существуют пылевые облака, в которых частицы находятся очень близко друг к другу — а значит, там можно слышать звуки! Конечно, они будут тихими и передаваться на короткие расстояния. Но это лучше, чем ничего. Кроме того, у нас уже есть запись настоящего космического звука! Он исходит из скопления галактик Персея, которое находится в двухстах пятидесяти миллионах световых лет от нас. НАСА записало его в две тысячи третьем году. Он звучит как нота си-бемоль на пятьдесят семь или пятьдесят восемь октав ниже си-бемоль первой октавы. Это шесть тысяч шестьсот клавиш влево на клавиатуре пианино. Его частота настолько низкая, что человеческое ухо, к сожалению, не способно его услышать.
Кроме этого, мы можем кое-что услышать внутри космических кораблей. В конце концов, это маленькие «воздушные карманы». В скафандре вы бы тоже ОЧЕНЬ хорошо слышали звуки — включая собственное дыхание или кровообращение. Но два астронавта, летящие бок о бок, не услышат друг друга — даже если подойдут очень близко и будут громко кричать. Это довольно забавно: если вы, будучи астронавтом, на что-нибудь налетите, для вас это будет очень громко, но ваш друг ничего не услышит. Вот почему астронавты используют радиоустройства.
А теперь, чисто теоретически: если бы вы смогли каким-то образом выползти из скафандра и выжить, вы бы услышали разговоры и шумы, происходящие внутри космического корабля! Но как? Смотрите, у нас есть воздух внутри корабля, и он передает звук. Звук достигает металлического корпуса и проникает сквозь него. Если прислониться к кораблю, лучше всего локтем или коленом, звук будет передаваться прямо в мозг через кости, игнорируя уши! Да, наши кости проводят звук! Именно так глухие люди слушают музыку. Это называется «костная проводимость». Она используется в некоторых наушниках и других технологиях. Вы можете провести небольшой эксперимент. Зажмите пальцами уши. Заткните их как следует, чтобы вы действительно ничего не слышали. Затем попробуйте прикоснуться к источнику звука, например к динамику, играющему музыку, какой-нибудь частью тела, где кость находится близко к коже. А теперь наблюдайте, как происходит чудо. Вы слышите звук не через уши, а прямо в мозгу! Но, пожалуйста, не повторяйте этот эксперимент в открытом космосе!
Вы, вероятно, слышали о таких вещах, как «звуки космоса», когда можно послушать звуки, издаваемые Солнцем или различными планетами. Как их записать? Легко! Есть еще один способ услышать звук в космосе — электромагнитные волны. Другими словами, радио! Радио — это такая же форма электромагнитного излучения, как и свет. Эти волны могут без проблем путешествовать в вакууме. Передатчики космонавтов работают именно так. Астронавт говорит что-то своему другу. Звуковые волны превращаются в радиоволны, достигают другого человека, а затем снова преобразуются в звуки. Так мы получаем «космические звуки». Наша планета в этом плане очень громкая. Мы посылаем во Вселенную огромное количество радиоволн — все радиосигналы, которые мы когда-либо слушали. Жаль, что они распространяются всего на сто десять световых лет от нас. Но, пожалуй, хорошо, что мы не слышим всего, что происходит в космосе. Представьте себе, что было бы, если бы звук мог легко распространяться по Вселенной? Мы бы слышали ВСЁ, от солнечных вспышек до взрывов сверхновых! Было бы жутко громко. Так что, считайте, нам повезло. А еще в космосе можно покричать от души, чтобы снять стресс.
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.
