Alcuni amici e io siamo attualmente in discussione sullo spazio. Dicono che non c’è suono nello spazio e che è perché non c’è aria nello spazio. Per esempio, se qualcuno stava parlando con te, non si poteva sentire quello che stavano dicendo. Ho trovato difficile credere a una di queste affermazioni. Ho sostenuto che ci deve essere aria là fuori e che anche se non ci fosse aria, ci sarebbe ancora il suono perché cose come le onde radio e le onde luminose viaggiano attraverso lo spazio. Potrebbe chiarirci su questo argomento?
Risposta di Dave: Temo che i tuoi amici abbiano ragione. Nello spazio vuoto, non c’è aria, e ciò che chiamiamo “suono” è in realtà vibrazioni nell’aria. Ora, come hai detto, ci sono effettivamente onde luminose e onde radio nello spazio, ma queste onde non sono suono, ma luce. La luce non ha bisogno di aria per viaggiare, ma poi non la senti; la vedi, o viene interpretata dalla tua radio e poi tradotta in suono.
Gli astronauti nello spazio parlano tra loro. Nel veicolo spaziale, c’è molta aria, quindi parlano normalmente. Quando sono passeggiate spaziali, parlano per mezzo di radio nei loro caschi. Le onde radio, ancora una volta, non hanno alcun problema nello spazio, ma non sono suono. Sono radio, che deve essere convertita in suono dalle cuffie degli astronauti.
Ma non possono esserci vibrazioni nella materia che non è aria? E se ci sono gas nello spazio, allora perché i suoni non possono muoversi attraverso di loro?
Risposta di Lynn: Hai ragione che ci sono gas nello spazio, ed è vero che questi gas possono propagare le onde sonore proprio come l’aria della Terra permette al suono di viaggiare. La differenza è che le nuvole di gas interstellari sono molto meno dense dell’atmosfera terrestre. (Hanno meno atomi per piede cubo.) Quindi se un’onda sonora viaggiasse attraverso una grande nube di gas nello spazio e noi fossimo là fuori ad ascoltare, solo pochi atomi al secondo avrebbero un impatto sul nostro timpano, e non saremmo in grado di sentire il suono perché le nostre orecchie non sono abbastanza sensibili. Forse se avessimo un microfono incredibilmente grande e sensibile potremmo rilevare questi suoni, ma al nostro orecchio umano sarebbe silenzioso.
Ci possono essere anche vibrazioni nella materia che non è gassosa: ad esempio, la Terra solida o anche il Sole (vedi il link correlato qui sotto). Ma anche se il suono può viaggiare attraverso la Terra, non può viaggiare dalla Terra a Marte perché non c’è essenzialmente nessuna materia (gas, liquidi, solidi) tra i due pianeti per viaggiare attraverso.
Quindi non è assolutamente vero che nessuna vibrazione sonora possa viaggiare nello spazio, ma è vero che gli umani non sarebbero in grado di sentire alcun suono nello spazio.
Ma nei film quando mostrano una grande nave spaziale che esplode e un’altra astronave nelle vicinanze, spesso suonano un grande suono che esplode. Mi chiedo in grandi esplosioni (forse non piccole come un’astronave che esplode, ma diciamo in una supernova) una persona potrebbe sentire il suono perché forse l’esplosione rilascia gas in cui l’energia acustica viene trasportata attraverso il vuoto tra l’esplosione e qualche osservatore in un’astronave (o forse sulla terra) se l’esplosione della supernova o dell’astronave fosse relativamente vicina?
Risposta di Lynn: So che nei film molte volte suonano suoni quando le cose esplodono, ma non conosco casi in cui ciò sarebbe effettivamente realistico. Poiché lo spazio è un vuoto, i gas rilasciati nello spazio si espandono molto rapidamente e man mano che si espandono la loro densità diminuisce.
Quindi dì che eri in un’astronave nel bel mezzo di una grande battaglia spaziale e una nave vicina è esplosa. La nave che esplode rilascerebbe gas e tecnicamente il suono potrebbe viaggiare insieme a loro. Tuttavia, poiché lo spazio è un vuoto, questi gas si diffonderanno molto rapidamente e la densità scenderà molto velocemente con la distanza dall’esplosione. (Se ci pensate, la quantità di aria nella nave non è probabilmente molto grande rispetto al volume di spazio tra due navi. Quindi, quando l’esplosione ha raggiunto la tua nave nelle vicinanze, qualsiasi suono trasportato dal gas sarebbe ancora troppo debole per sentirlo. Mi sembra piu ‘probabile che cio’ che sentireste siano le schegge dell’esplosione che sbattono contro lo scafo della vostra nave. Come fai notare, dipende dalla distanza. Se la tua nave fosse direttamente accanto alla nave che esplode, è più probabile che tu senta qualcosa, ma sarebbe anche una cattiva notizia per la tua nave e il tuo equipaggio!
È praticamente lo stesso per una supernova. I gas di un’esplosione di supernova si espandono rapidamente e la densità diminuirà rapidamente. Non sono sicuro di quanto dovresti essere vicino per sentire una supernova, perché non sono sicuro di dove dovresti essere per ottenere densità vicine ai valori atmosferici della Terra, e potresti aver bisogno di una simulazione al computer per dire esattamente. Ma per avere un’idea di come la densità del gas scenderebbe man mano che espandi il materiale di una stella, ho fatto un calcolo molto semplice. Se prendi una stella 50 volte la massa del sole e distribuisci la sua massa su una sfera di spazio con un raggio uguale alla distanza orbitale del pianeta Mercurio, la densità sarebbe già 10 volte inferiore alla densità atmosferica al livello del mare sulla Terra. Mercurio è abbastanza vicino al sole, e non sarebbe in grado di sentire i suoni anche a quella distanza! In realtà, non tutta la massa della stella viene espulsa nello spazio, e il gas che viene espulso ha onde d’urto, che vengono compresse. Ma l’idea di base è che dovresti essere estremamente vicino per ottenere densità abbastanza alte da sentire qualcosa. Quindi non sentiremo mai un’esplosione di supernova sulla Terra, per esempio. È un po ‘ triste, ma lo spazio è davvero silenzioso.
ultima pagina aggiornata il 22 giugno 2015.