Juk per filmus ir vaizdo žaidimus kosmosas būtent taip ir rodomas, kaip sumaištis, kosminių karų kakofonija. Tačiau realybėje viskas yra šiek tiek kitaip.
Kosmosas yra tylus.
Nepaisant milžiniškų įvykių, tarp žvaigždžių garsas tiesiog negali keliauti, todėl kosmosas yra pakankamai rami vieta. Natūraliai kyla kitas klausimas: kodėl taip yra?
Juk tai itin keista – šviesą iš tolimų žvaigždžių matome, stebime galaktikas, juodasias skyles. Siekiant suprasti, kodėl gyvename beribėje tylos platybėje, reikia atidžiau pažvelgti į fiziką.
Garsų fizika
Garsas yra mechaninė banga. Tai reiškia, kad ji sklistų, reikia mediumo (tarpininko): oro, vandens ar net kietų kūnų. Kai objektas (mediumas) vibruoja, paveikiamos jo molekulės, jos tampa laidininku ir perduoda energiją. Kuo mediumas tankesnis, tuo efektyviau keliauja garso bangos.
Žemėje oro pagalba garsas keliauja maždaug 343 metrų per sekundę (arba 1235 kilometrų per valandą) greičiu.
Vandenyje greitis yra keturis kartus didesnis, o metale – net 15 kartų.
Esmė tame, kad garsas perduodamas tada, kai molekulės atsitrenkia viena į kitą. Be molekulių, garso bangos neturi kaip judėti. Štai kodėl kosmose tyloka.
Vakuumas
Sunku įsivaizduoti, koks tuščias yra kosmosas, beveik tobulas vakuumas. Dalelės ten be galo retos, vos vienas atomas kubiniame centimetre. Tai milijardais kartų mažiau, nei Žemėje.
Kai dalelių tiek nedaug, garso bangos neturi kaip keliauti. Net patys įspūdingiausi kosmose įvykiai, kai sprogsta žvaigždės ar susiduria galaktikos, nesukuria garso, kuris atkeliautų iki tolimų klausytojų.
Yra garso bangų, korios keliauja per plazmą, dulkes ar dujas, bet šios medžiagos yra netinkamos paskleisti garsą per vakuuminę erdvę.
O saulių audros ir sprogimai?
Supernovų, žvaigždžių susidūrimai ar kiti kosmoso sprogimai tikrai išskiria energiją. Kartais tokį kiekį, kiek išskirtų milijardai mūsų Saulių. Nepaisant tokios jėgos, kosmose – tyla.
Vietoje garso šių procesų metu išsiskiria elektromagnetinės bangos, pavyzdžiui: šviesos, radijo, rentgeno, gamos spinduliuočių. Tačiau kodėl šios bangos per kosmosą gali keliauti?
Labai paprasta – joms nereikia mediumo. Šios bangos pasirodo elektros ar magnetinių laukų forma. Būtent todėl astronomai gali pamatyti labai tolimus įvykius per jautrius teleskopus – visata bendrauja ne garsu, o šviesa.
Ar kosmose gali egzistuoti garsas?
Nors didžioji kosmoso dalis yra tyli, garso bangos egzistuoja ten, kur yra pakankamai dalelių, tarkime, planetų atmosferose, žvaigždžių centruose, tankiuose dujų debesyse.
Šiose aplinkose sklinda slėgio bangos ir sukelia panašias į garsą vibracijas.
Pavyzdžiui:
- Tokie dujiniai milžinai kaip Jupiteris turi tankias atmosferas, ten keliauja slėgio bangos ir sukelia garsinį fenomeną, kurį galima aptikti turimais įrenginiais.
- Saulės pliūpsniai sukelia bangas, kurios keliauja Saulės plazma. Jos vadinamos helio-seisminėmis bangomis, jų dėka mokslininkai analizuoja Saulės centrą.
- Laboratorijose atkurtos tarpžvaigždinių debesų simuliacijos atskleidė, kad garsas gali keliauti šiuose debesyse, tačiau labai mažą atstumą. Jų dėka mokslininkai gilinasi į astrofizinius procesus.
Deja, tačiau nei vienas iš šių garsų nepasiekia mūsų ausų būgnelių. Vien tam, kad juos „išgirstų“, mokslininkai turi vibracijas versti į signalus, o tada jau technologijų pagalba tai paversti į garso formatą.
Kosmoso vibracijos ir garso vertimas
Nors kosmosas yra tylus, astronomai dažnai kuria sonifikacijas – kosmoso fenomenus paverčia garsais. Eksperimentuodami su elektromagnetinėmis bangomis, plazmos tankiu ar gravitacinėmis bangomis mokslininkai sukuria garsines reprezentacijas.
Tarkime:
- Pulsaras (besisukanti neutroninė žvaigždė) reguliariai išskiria radijo bangas, tam tikrais intervalais. Tokį pulsavimą pavertus į garsą, girdimas ritmiškas pypsėjimas.
- Gravitacijos bangos, kurias išskiria susiduriančios juodosios skylės, gali būti verčiamos į audio dažnius. Tuomet girdisi… kažkas panašaus į kosminio paukščio čiulbtelėjimus. Atradimą 2015 m. padarė LIGO.
- Planetų magnetinės atmosferos sukuria plazmos svyravimus, kuriuos galima paversti į garsą.
Visos šios sonifikacijos yra galingi įrankiai, kurių dėka galima geriau suprasti astrofiziką.
Tačiau tai tėra žmogiškos interpretacijos – kosmoso natūralaus garso įprastai neišgirsime.
Naujausi komentarai