Quelques amis et moi sommes actuellement en débat sur l’espace. Ils disent qu’il n’y a pas de son dans l’espace et que c’est parce qu’il n’y a pas d’air dans l’espace. Par exemple, si quelqu’un vous parlait, vous ne pouviez pas entendre ce qu’ils disaient. J’ai eu du mal à croire l’une ou l’autre de ces affirmations. J’ai soutenu qu’il devait y avoir de l’air là-bas et que même s’il n’y avait pas d’air, il y aurait toujours du son parce que des choses comme les ondes radio et les ondes lumineuses voyagent dans l’espace. Pourriez-vous nous éclaircir sur cet argument.
Réponse de Dave : J’ai peur que vos amis aient raison. Dans l’espace vide, il n’y a pas d’air, et ce que nous appelons le « son » est en fait des vibrations dans l’air. Maintenant, comme vous l’avez dit, il y a bien des ondes lumineuses et des ondes radio dans l’espace, mais ces ondes ne sont pas du son, mais de la lumière. La lumière n’a pas besoin d’air pour voyager, mais alors vous ne l’entendez pas; vous la voyez, ou elle est interprétée par votre poste de radio puis traduite en son.
Les astronautes dans l’espace se parlent. Dans le vaisseau spatial, il y a beaucoup d’air, alors ils parlent normalement. Quand ils font des sorties dans l’espace, ils parlent au moyen de radios dans leurs casques. Les ondes radio, encore une fois, n’ont aucun problème dans l’espace, mais elles ne sont pas sonores. C’est la radio, qui doit être convertie en son par les casques des astronautes.
Mais ne peut-il pas y avoir de vibrations dans la matière qui n’est pas de l’air ? Et s’il y a des gaz dans l’espace, alors pourquoi les sons ne peuvent-ils pas les traverser?
Réponse de Lynn: Vous avez raison qu’il y a des gaz dans l’espace, et il est vrai que ces gaz peuvent propager des ondes sonores tout comme l’air de la Terre permet au son de voyager. La différence est que les nuages de gaz interstellaires sont beaucoup moins denses que l’atmosphère terrestre. (Ils ont moins d’atomes par pied cube.) Donc, si une onde sonore traversait un gros nuage de gaz dans l’espace et que nous écoutions là-bas, seulement quelques atomes par seconde affecteraient notre tympan, et nous ne serions pas capables d’entendre le son parce que nos oreilles ne sont pas assez sensibles. Peut-être que si nous avions un microphone incroyablement grand et sensible, nous pourrions détecter ces sons, mais à notre oreille humaine, il serait silencieux.
Il peut également y avoir des vibrations dans la matière qui n’est pas gazeuse: par exemple, la Terre solide ou même le Soleil (voir le lien connexe ci-dessous). Mais bien que le son puisse voyager à travers la Terre, il ne peut pas voyager de la Terre à Mars car il n’y a essentiellement aucune matière (gaz, liquides, solides) entre les deux planètes pour qu’il puisse traverser.
Il n’est donc pas strictement vrai qu’aucune vibration sonore ne puisse voyager dans l’espace, mais il est vrai que les humains ne pourraient entendre aucun son dans l’espace.
Mais dans les films, lorsqu’ils montrent un grand vaisseau spatial en train d’exploser et un autre vaisseau spatial à proximité, ils émettent souvent un son d’explosion important. Je me demande dans de grandes explosions (peut-être pas aussi petites qu’un vaisseau spatial qui explose, mais disons dans une supernova), une personne pourrait-elle entendre le son parce que l’explosion libère peut-être des gaz dans lesquels l’énergie acoustique est transportée dans le vide entre l’explosion et un observateur dans un vaisseau spatial (ou peut-être sur terre) si l’explosion de la supernova ou du vaisseau spatial était relativement proche?
Réponse de Lynn: Je sais que dans les films beaucoup de fois, ils jouent des sons quand les choses explosent, mais je ne connais aucun cas où cela serait réellement réaliste. Parce que l’espace est un vide, les gaz libérés dans l’espace se dilatent très rapidement et, à mesure qu’ils se dilatent, leur densité diminue.
Alors, disons que vous étiez dans un vaisseau spatial au milieu d’une grande bataille spatiale et qu’un vaisseau voisin a explosé. Le navire qui exploserait libérerait des gaz et, techniquement, il pourrait voyager avec eux. Cependant, l’espace étant un vide, ces gaz se répandront très rapidement et la densité diminuera très rapidement avec la distance de l’explosion. (Si vous y réfléchissez, la quantité d’air dans le navire n’est probablement pas très grande par rapport au volume d’espace entre deux navires.) Ainsi, au moment où l’explosion a atteint votre vaisseau à proximité, tous les sons véhiculés par le gaz seraient encore trop faibles pour être entendus. Il me semble plus probable que ce que vous entendrez serait le shrapnel de l’explosion frappant dans la coque de votre navire. Comme vous le soulignez, cela dépend de la distance. Si votre navire était directement à côté du navire qui explose, vous auriez plus de chances d’entendre quelque chose, mais ce serait aussi une mauvaise nouvelle pour votre navire et votre équipage!
C’est à peu près la même chose pour une supernova. Les gaz d’une explosion de supernova se dilatent rapidement et la densité chute rapidement. Je ne sais pas à quel point vous devriez être proche pour entendre une supernova, parce que je ne sais pas où vous devriez être pour obtenir des densités proches des valeurs atmosphériques terrestres, et vous pourriez avoir besoin d’une simulation informatique pour dire exactement. Mais pour avoir une idée de la baisse de la densité du gaz lorsque vous développez le matériau d’une étoile, j’ai fait un calcul très simple. Si vous preniez une étoile 50 fois la masse du soleil et répartissiez sa masse sur une sphère d’espace d’un rayon égal à la distance orbitale de la planète Mercure, la densité serait déjà 10 fois inférieure à la densité atmosphérique au niveau de la mer sur Terre. Mercure est assez proche du soleil, et vous ne seriez pas capable d’entendre des sons même à cette distance! En réalité, toute la masse de l’étoile n’est pas éjectée dans l’espace et le gaz expulsé a des ondes de choc, qui sont comprimées. Mais l’idée de base est qu’il faudrait être extrêmement proche pour obtenir des densités suffisamment élevées pour entendre quoi que ce soit. Nous n’entendrons donc jamais d’explosion de supernova sur Terre, par exemple. C’est un peu triste, mais l’espace est vraiment silencieux.
Page mise à jour le 22 juin 2015.