Космічна музика

У сучасних кінотеатрах спецефекти просто захоплюють. Людина сидить у звичайному кріслі і справді насолоджується переглядом нового екшену, новою науковою фантастикою. На екрані 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 спостерігати 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, по якому вона рухається. Загалом, найшвидше звук рухається у 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 пустому просторі – також 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 станцію привезли піцу, і ви дійсно це почуєте. А почуєте ви його тому, що радіохвилі не є механічними, вони електромагнітні. Електромагнітні хвилі можуть 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 тема для розмови з друзями.

Не секрет для будь-якого допитливого старшокласника, який вивчає астрономію, що в космосі звуку немає. Все просто: у космосі вакуум і звук там існувати не може. Але вчені завзято шукають і записують, відтворюють і поширюють сигнали з космосу, звуки і навіть космічну музику. Як?


Перший звук із космосу був записаний американським супутником Вояджер. Після цього, Nasa навіть випустила альбом із «космічною музикою». Це електромагнітні хвилі, оброблені та накладені на частоту звукового діапазону, яку чує людське вухо. Результат перевершив усі мислимі очікування. Приголомшливі, що зачаровують «стогін» і «зітхання» космосу воістину заслуговують на назву «космічної музики».

Радіосигнали Сатурна

Ці моторошні невідомі звуки походили від полюсів Сатурна, вони записані під час дослідження планети космічним апаратом «Кассіні». Дослідження виявили над поверхнею планети радіоджерела, що вільно переміщаються в магнітному полі Сатурна, і «товпиться» біля полюсів. Астрофізики дійшли висновку, що джерела - це заряджені частинки, що випадково потрапили в атмосферу планети. Обробивши ці сигнали, перетворивши їх у звуковий файл, вийшов чудовий результат.

завантажити

Звук від пульсара

Цей тріскучий, пульсуючий вертолітний звук, що трохи нагадує, походить від пульсара Vela. Пульсари - це маленькі нейтронні зірки, що виродилися, що випускають пульс поляризованої радіації. У центрі Vela розташований залишок від вибуху зірки, який стався 10 тисяч років тому. Він і видає цей звук.

завантажити

Електромагнітна активність Іо

Звук записаний при польоті Галілео через південний полюс Іо 16 жовтня та 6 серпня 2001 року. Відчуття шепоту і навіть мови – лише хвилювання електромагнітного поля. Дослідники переклали електромагнітні хвилі у плазмі біля Іо на звукові хвилі.

На запитання звук у космосі. поясніть, будь ласка, чи чутиме людина свій голос у відкритому космосі?)) заданий автором Посолитинайкраща відповідь це 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 станцію привезли піцу, і ви дійсно це почуєте. А почуєте ви його тому, що радіохвилі не є механічними, вони електромагнітні. Електромагнітні хвилі можуть 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 в скафандрі літаєте в 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 якесь 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.

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, своєю чергою, 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 вода в шторм. Час між цими вібраціями називається частотою звуку і 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 точно знали б, чи чути звуки у 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 вагання 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 і 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 вразив північно-східне узбережжя Японії, сейсмографи у всьому 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. У 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 найстаріше світло у 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, у свою чергу, 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.

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 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.

Ви можете написати та розмістити на порталі статтю.

Оскільки в цьому випадку немає потреби у повітрі, ще 15 секунд Ви чутимете 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» та «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 голівку!

Плюс є цікавий «Ефект Казимира», який начебто доведений, а значить можливий хвильовий ефект навіть у вакуумі, що ніби 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.