Молчаливое пространство: почему в космосе никто не услышит ваш крик

Чтобы понять, почему звук не распространяется в космосе, нужно углубиться в науку, что стоит за этим процессом. Но все можно описать довольно просто – в космосе отсутствует необходимая среда для распространения звука.

Редакция Техно 24 перевела и адаптировала материал Why isn't there any sound in space? от The Conversation

Смотрите также SpaceX купила у канадского фермера части ракеты, которые упали на его территорию

Как это работает

Звук для распространения требует среды, поскольку он является энергетической волной, которая заставляет колебаться частицы – будь то жидкость, или газ. В повседневной жизни мы воспринимаем звук, когда вибрации голосовых связок создают сжатие воздушных молекул, переносящих энергию в форме волн.

Для лучшего понимания звука можно представить игрушечную металлическую пружину: когда ее растянуть и отпустить, она создает сжатие, которое перемещается вдоль ее спиралей. Аналогично, когда мы говорим, вибрации голосовых связок сжимают воздух, запуская волны звука.

Как работает звук: смотрите видео

Однако космос существенно отличается. Космическое пространство – это вакуум, огромная пустота, лишенная материи. Звук полагается на атомы и молекулы, чтобы переносить свои волны, но в вакууме космоса, где нет этих частиц, звук не может путешествовать. Отсутствие среды означает отсутствие звука, а следовательно, и эхо. Эхо возникает, когда звуковые волны отражаются от твердых поверхностей, а это явление невозможно без такой среды как воздух.

Чтобы проиллюстрировать последствия воздействия космоса, представьте, что вы оказались за пределами космического корабля без скафандра. Кроме того, что никто не услышит вашего крика о помощи из-за вакуума, ваше выживание будет под угрозой. Воздух в ваших легких расширится в вакууме, что приведет к разрыву легких и потере сознания в течение 10 – 15 секунд из-за недостатка кислорода.

Не все так пусто

Хоть космос и преимущественно тихий, он не является полным вакуумом. Очень мелкие частицы, например атомы водорода, присутствуют в космосе, но их концентрация значительно меньше, чем в земной атмосфере. За пределами нашей Солнечной системы, в космическом пространстве, которое поддерживается при высоких температурах звездным излучением, существует плазма – состояние, в котором электроны отделены от протонов. В этой разреженной среде звуковые волны имеют уникальные свойства, двигаясь быстрее и с большей длиной волны.

В 2022 году NASA продемонстрировала захватывающий пример звука в космосе, используя рентгеновские данные. Агентство превратило данные из большой черной дыры в скоплении галактик Персея, удаленного от нас на 250 миллионов световых лет, в аудиозапись.

Хотя черные дыры не излучают звука, окружающая плазма распространяет длинноволновые звуковые волны. Хотя естественная частота находится за пределами человеческого слуха, после преобразования получается жуткое слуховое представление о черной дыре, рычащей в глубинах космоса.

Читайте на сайте NASA случайно включила аварийную запись во время трансляции с МКС, чем напугала зрителей

От чего зависит звук

Интересно, что ученые размышляли, как бы звучали человеческие голоса на других планетах, таких как Венера и Марс. Гипотетически, на Марсе с его разреженной атмосферой, голоса звучали бы тонко и беззвучно, подобно пикколо. В контрасте, на Венере с ее густой и горячей атмосферой, голоса имели бы более глубокий тембр, напоминая бас-гитару.

Такая разница в звучании возникает из-за толщины атмосферы: разреженный воздух способствует более высоким тонам, тогда как густое – более низким.