«Στο διάστημα κανείς δεν μπορεί να σε ακούσει να ουρλιάζεις». Αυτό είναι κάτι που έχουμε ακούσει σε δεκάδες ταινίες επιστημονικής φαντασίας, κάνοντάς μας να πιστέψουμε πως το διάστημα είναι ένας κενός χώρος, στον οποιο ο ήχος δεν ταξιδεύει. Βασικά είναι, όμως υπάρχουν διάφορά πράγματα εκεί έξω, που είναι αρκετά για κάνουν λίγο ή πολύ θόρυβο. Μπορεί λοιπόν ο ήχος να ταξιδέψει στο Διάστημα;
Αυτή η ατάκα από τις ταινίες, θα έπρεπε να αλλάξει λίγο σε «Στο διάστημα κανείς δεν μπορεί να σε ακούσει να ουρλιάζεις, εκτός αν ουρλιάξεις αρκετά δυνατά και στο σωστό μέρος».
Ο ήχος στην ουσία είναι μια δόνηση που ταξιδεύει μέσα από κάποιου είδους υλικό, αυτό που αποκαλούμε μέσο. Η μουσική που ακούμε, είναι μια τέτοια δόνηση, που δημιουργείται από τον ηλεκτρισμό που πάλλεται μέσω μαγνητών μέσα στα ηχεία του υπολογιστή μου. Οι μαγνήτες οδηγούν μια μεμβράνη που κινείται γρήγορα μπρος-πίσω, πιέζοντας τον περιβάλλοντα αέρα. Με αυτό τον τρόπο δημιουργούνται τα ακουστικά κύματα, που είναι ελαφρά συμπιεσμένος και αποσυμπιεσμένος αέρας, που φτάνει στα αυτιά μας. Στο αυτί μας υπάρχει μια άλλη μεμβράνη, που δονείται σαν απόκριση στα ηχητικά κύματα και στη συνέχεια στέλνει αυτά τα κύματα στον εγκέφαλό μας.
Τα ακουστικά κύματα ταξιδεύουν μέσα από ένα μέσο προκαλώντας τα άτομα ή τα μόρια σε αυτό να προσκρούουν διαδοχικά μεταξύ τους. Για τη Γη, συνήθως αυτό είναι ο αέρας, όμως έχουμε και την μεταφορά ήχου μέσω κάποιου άλλου υλικού, σαν τα τηλέφωνα που φτιάχναμε μικροί με δυο πλαστικά ποτήρια και ένα σπάγκο. Εκεί, ο ήχος μεταφερόταν μέσω του σπάγκου, ενώ το ίδιο ισχύει και κάτω από το νερό, που ακούμε κανονικά.
Αν ο χώρος είναι πραγματικά άδειος, με ένα απόλυτο κενό, χωρίς καθόλου ύλη, τότε ναι ο ήχος σύμφωνα με τα ανθρώπινα πρότυπα δεν μεταφέρεται. Ισχύει όμως;
Όμως τα ανθρώπινα πρότυπα δεν αποτελούν τα μόνα, οπότε δε μπορούν να αποτελέσουν βάση για τη μελέτη φαινομένων. Για να καταλάβουμε τι συμβαίνει, θα πρέπει να υπάρχει μία τάξη μεγέθους σχετικά με τις διάφορες ποσότητες αντικειμένων που μπορούν να διατηρήσουν τον ήχο στο διάστημα. Ας πούμε πως κάθε υλικό αποτελείται από σωματίδια και κάθε υλικό μπορεί να μεταφέρει τα ηχητικά κύματα. Ένα άτομο, ένα μόριο, ένα υποατομικό σωματίδιο, οτιδήποτε, μπορεί στη θεωρία να μεταφέρει ήχο.
Τώρα θα πρέπει να αναλογιστούμε πόσο άδειο είναι τελικά ο κενός χώρος. Ένας εργαστηριακός θάλαμος κενού, για παράδειγμα, μπορεί να περιέχει ένα τρισεκατομμύριο σωματίδια ανά κυβικό εκατοστό. Αυτό μπορεί να ακούγεται πολύ, όμως δεν είναι καθόλου. Στον αέρα που αναπνέουμε υπάρχουν δεκάδες εκατομμύρια φορές περισσότερα σωματίδια, που έχει κατά μέσο όρο δεκάδες πεντάκις εκατομμύρια μόρια ανά κυβικό εκατοστό.
Ο διαπλανητικός χώρος είναι σαν το θάλαμο κενού στο εργαστήριο, απλά με ακόμα λιγότερα σωματίδια. Αυτό είναι μερικές δεκάδες σωματίδια ανά κυβικό εκατοστό, ενώ σε κάποιες περιπτώσεις μπορεί να φτάσει και πάνω από ένα εκατομμύριο σωματίδια ανά κυβικό εκατοστό. Ένα τέτοιο σενάριο είναι όταν ο Ήλιος εκτινάσσει σωματίδια κατά τη διάρκεια μιας ηλιακής καταιγίδας.
Άμα πάμε στον διαστρικό χώρο, δηλαδή τον χώρο μεταξύ των ηλιακών συστημάτων, τότε έχουμε ακόμα λιγότερα σωματίδια, με περίπου 100 σωματίδια ανά κυβικό μέτρο, δηλαδή 0,0001 ανά cm3 . Εκεί, όσο και να φωνάξει κάποιος, όντως δε θα τον ακούσει κανείς.
Φαντάζομαι, μέχρι τώρα, έχετε καταλάβει πως το κενό δεν είναι ίδιο σε όλο το Σύμπαν. Στα νεφελώματα για παράδειγμα, η ύλη είναι πολύ περισσότερη, με σύννεφα αερίων και σκόνης να γεμίζουν τον χώρο. Μια τυπική πυκνότητα για ένα λαμπρά φωτισμένο νέφος αερίου όπως το νεφέλωμα του Ωρίωνα είναι περίπου 10.000 σωματίδια ανά cm 3 . Ωστόσο, η πυκνότητα σε άλλες τοποθεσίες μπορεί να είναι αρκετά μεγαλύτερη. Το Barnard 68 , για παράδειγμα, είναι ένα μικρό, ψυχρό, πυκνό μοριακό νέφος που έχει περίπου ένα εκατομμύριο σωματίδια ανά cm 3. Υπάρχουν και άλλα πιο πυκνά γιγάντια νέφη, που μπορούν πυκνούς πυρήνες, που φτάνουν τα 1 δισεκατομμύριο σωματίδια ανά κυβικό εκατοστό.
Βέβαια, ακόμα και εκεί, ακόμα και αν φωνάζαμε, η φωνή μας δε θα έφτανε πολύ μακριά, όμως θα υπήρχαν αρκετά σωματίδια για αν μεταφέρουν τα ακουστικά κύματα, όταν συγκρούεται το ένα με το άλλο. Αν θέλουμε ένας ήχος να κινηθεί στο διάστημα, θα πρέπει να έχουμε μια τεράστια πηγή, που να λειτουργεί σε απίστευτα μεγάλη ένταση.
Ένα αστέρι που εκρήγνυται, για παράδειγμα, εκτοξεύει τεράστιες ποσότητες υλικού στο διάστημα με εξαιρετικά υψηλή ταχύτητα. Αυτή η εκτίναξη χτυπά τόσο σκληρά σε τόσο μεγάλο μέρος του διαστρικού μέσου που επαρκής αριθμός σωματιδίων χτυπά το ένα το άλλο για να δημιουργήσει ένα ακουστικό κύμα.
Η ταχύτητα αυτού του ηχητικού κύματος, εξαρτάται από την πυκνότητα του μέσου, αλλά σε ένα τυπικό νεφέλωμα μπορεί να φτάσει τα 10 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Αυτό πρακτικά είναι πιο γρήγορο από την ταχύτητα του ήχου στην ατμόσφαιρα της γης, που κινείται με 300 μέτρα το δευτερόλεπτο. Αλλά το υλικό από ένα αστέρι που εκρήγνυται ξεπερνάει τα πάντα, απλώνοντας στο περιβάλλον αέριο με κυριολεκτικά υπερηχητικές ταχύτητες. Αυτό δημιουργεί κρουστικά κύματα, όπως ένα μαχητικό αεροσκάφος κατά το sonic boom. Το περιβαλλοντικό υλικό γύρω από το αστέρι που εκρήγνυται συμπιέζεται από τα κρουστικά κύματα, δημιουργώντας τα υπέροχα νήματα και τις κορδέλες αερίου που συνήθως φαίνονται στο διαστελλόμενο σύννεφο συντριμμιών ενός σουπερνόβα.
Όταν μια πυκνή συστάδα αερίου και σκόνης σε ένα νεφέλωμα καταρρέει, ισοπεδώνεται δημιουργώντας ένα νέο αστέρι, που γύρω του υπάρχει ένα δίσκος με μεγάλες ποσότητες ύλης. Μια μέση εκτίμηση θέλει να υπάρχουν δεκάδες μέχρι και εκατοντάδες τρισεκατομμύρια σωματίδια ανά κυβικό εκατοστό. Είναι πολύ πιο πυκνό από το εργαστηριακό κενό, όμως αρκετά πιο αραιό από τον αέρα της γήινης ατμόσφαιρας. Αυτός ο χώρος εξακολουθεί να θεωρείται Διάστημα, όμως έχει την απαραίτητα πυκνότητα για να μεταφέρει ηχητικά κύματα. Είναι το ίδιο υλικό που όταν συγκεντρώνεται σε ένα σημείο, λόγω της βαρύτητας, δημιουργεί τους πλανήτες γύρω από ένα άστρο. Αυτό σημαίνει πως αυτές οι περιοχές σε κάποια σημεία εμφανίζουν πολύ μεγαλύτερη πυκνότητα σε σωματίδια.
Όπως καταλαβαίνουμε, υπάρχει ήχος στο διάστημα, απλά όχι παντού και όχι με την ίδια ένταση που έχουμε και στη Γη!
Πηγή: Techmaniacs
