5–11классФизика и космос

Есть ли звук в космосе

Звук кажется таким привычным, что сложно представить место, где его нет. Но звук это колебания вещества, а в космосе вещества почти нет. Разбираемся, что из этого следует, и почему «звук чёрной дыры» в новостях не обман, но и не совсем звук.

Для 5–11 классов. Тема звука есть в физике 9 класса.

Что такое звук

Звук это волна сжатий и разрежений, которая бежит по веществу. Гитарная струна толкает соседние молекулы воздуха, те толкают следующие, и волна доходит до уха. Звук идёт по воздуху, воде, металлу, дереву. В воде он бежит примерно в 4 раза быстрее, чем в воздухе, в стали больше чем в 15 раз.

А в вакууме молекул почти нет, толкать нечего. Это легко показать на опыте: если поставить звонящий будильник под стеклянный колпак и откачать воздух, звук будет становиться тише и пропадёт, хотя молоточек продолжит стучать.

Как общаются космонавты

  • Внутри станции есть воздух, и там разговаривают как на Земле. Правда, вентиляторы шумят постоянно, и на МКС довольно громко.
  • В открытом космосе космонавты разговаривают по радио: радиоволны это электромагнитные волны, им среда не нужна.
  • Если два космонавта прижмут шлемы друг к другу, они услышат друг друга: звук пройдёт через стекло и металл.
  • Внутри скафандра слышно своё дыхание, работу вентилятора и стук инструментов, если звук передаётся через перчатку и сам скафандр.

Что за «звуки планет»

Космические агентства публикуют «звуки» Юпитера, Сатурна, чёрных дыр. Это сонификация: учёные берут данные приборов, например колебания радиоволн или плазмы, и переводят их в звук, который может услышать человек. Это как записать график мелодией.

Есть и почти настоящий звук. Вокруг сверхмассивной чёрной дыры в скоплении галактик в Персее разреженный горячий газ колеблется волнами давления. Это настоящие звуковые волны, только очень низкие: нота си-бемоль на 57 октав ниже среднего до. Чтобы мы услышали эту «ноту», её пришлось повысить в квадриллионы раз.

57 октавниже среднего до звучат волны в газе вокруг чёрной дыры в Персее

Почему в кино шумно

Режиссёры добавляют звук, потому что без него сцены кажутся пустыми, а зрителю трудно понять, что происходит. Немногие фильмы показывают космос честно, в тишине, и это производит сильное впечатление. Попробуйте посмотреть сцену космического боя с выключенным звуком: примерно так она выглядела бы в реальности.

Свет, в отличие от звука, в вакууме распространяется прекрасно, поэтому взрыв вы бы увидели. А вот ударной волны, которая на Земле бьёт по ушам, в пустоте не было бы.

Разберём на занятии

На живых занятиях преподаватель объясняет школьные темы через такие истории: так правило или формула запоминается с первого раза.

Первое занятие бесплатное: можно посмотреть формат вместе с ребёнком и решить, подходит ли он.

Частые вопросы

А на Марсе есть звук?

Да, у Марса тонкая атмосфера. Марсоход Perseverance записал звук ветра и полёта вертолёта Ingenuity. Звук там тише, и разные частоты бегут с разной скоростью.

Почему в космосе так страшно тихо?

Космонавты рассказывают, что в открытом космосе тишина особенная: слышно только то, что внутри скафандра. Многие говорят, что к этому быстро привыкаешь.