المپياد جهاني فيزيك
 پيوندهاي المپياد فيزيك
 
 فضا چه صدایی دارد؟ 
فضا چه صدایی دارد؟ زنگ تفريح فيزيك
...

 

 


  فضا، مرز نهایی این عبارت را James T. Kirk در ابتدای قسمت اول سریال پیشتازان فضا می‌گوید. درحین اینکه سفینه‌ی فضایی Enterprise از تصویر عبور می‌کند، صدایی در فضا پخش می‌شود که به نظر می‌آید در یک کلیسای بزرگ ضبط شده است. می‌دانیم که فضا بسیار بزرگ است، اما این صداها از کجا می‌آیند؟ فضا بی‌صداست و طبق یک دیالوگ بسیار معروف از فیلم بیگانه (Alien) ساخت سال 1979، در فضا هیچ‌کس صدای فریاد شما را نمی‌شنود.
اگر یک فضانورد بدشانس بدون داشتن لباس فضانوردی خود بیرون از فضاپیما گرفتار شود، فریاد زدنِ وی چند لحظه قبل از خفگی بی‌فایده به نظر می‌رسد، چرا که هیچ مولکول هوایی در آنجا وجود ندارد تا موج‌های صوتی فریاد او را منتقل کند. اما هالیوود به هیچ چیزی حتی علم فیزیک اجازه نمی‌دهد جلوی راهش در استفاده از موسیقی‌های جذاب در فیلم‌ها بایستد. در آخرین فیلم پیشتازان فضا صدای موتورهای قدرتمند در حال کار در بیرون از سفینه‌ی Enterprise به خوبی شنیده می‌شود.

 


خالی اما پر سر و صدا

زمانی که به فضاپیما فکر می‌کنیم، تصورمان این است که فضانوردان در داخل آن به آرامی و بی سر و صدا در گرانش صفر شناور هستند. اما Ron Garan فضانورد ناسا در این باره می‌گوید که سر و صداهای زیادی در داخل فضاپیما وجود دارد و به هیچ وجه محیط ساکتی نیست. حتی خارج از فضاپیما نیز اینطور نیست و سکوت کامل برقرار نیست.
درواقع اگر این چنین نبود جای نگرانی داشت، زیرا نشنیدن صدا توسط وی به این معنا می‌بود که پمپ‌هایی که وظیفه‌ی گردش هوا برای تنفس او را بر عهده دارند کار نمی‌کنند. داخل فضاپیما پر از سر و صداهای مختلف مربوط به دستگاه‌های پر صدای مکانیکی از جمله یخچال و سیستم‌های تهویه‌ی هوا می‌باشد. از لحاظ تئوری، می‌توان این صداها را کاهش داد اما حمل دستگاه‌های کم‌صداتر که سنگین‌تر هستند هزینه‌ی سفرهای فضایی را بسیار بیشتر می‌کند و به صرفه نیست.
مطالعات انجام شده بر روی یکی از پروازهای شاتل فضایی نشان داد که خدمه‌ی پرواز به طور موقت دچار ناشنوایی نسبی می-شوند. سر و صدای داخل ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) آنقدر زیاد است که عده‌ی زیادی نگران سلامت شنوایی فضانوردان هستند. در بدترین حالت میزان سر و صدا در ایستگاه‌های خواب تقریباً برابر با صدای موجود در یک دفتر کار بسیار شلوغ است (65 دسی‌بل). مقاله‌ای در مجله‌ی New Scientist گزارش داده است که فضانوردان ایستگاه فضایی بین‌المللی در گذشته مجبور بودند تمام طول روز در گوش‌هایشان صداگیر بگذارند اما اکنون تنها دو تا سه ساعت در روزهای کاری از آن استفاده می‌کنند. لزوم استفاده از صداگیر حتی برای ساعات کمی از روز نشان می‌دهد که صدا در آنجا چقدر زیاد و آزاردهنده است. صداگیرهای فومی Squidgy می‌توانند 20 تا 30 دسی‌بل از صداهای مزاحم را کاهش دهند. مقادیر بالای کربن‌دی‌اکسید و آلاینده‌های جوی که در جاذبه‌ی صفر در فضاپیما وجود دارند ممکن است گوش داخلی را در مقابل سر و صدا آسیب‌پذیرتر کند.

 

 

 

 


صدا در سیاره‌های دیگر
ممکن است فضا عاری از هر گونه صدای قابل شنیدن باشد، اما این مسئله درمورد سیارات دیگر صادق نیست. دانشمندان میکروفون‌هایی در کاوشگرهای فضایی مثل هویگنس که به قمر سیاره‌ی زحل، تیتان رفت نصب کرده‌اند تا این صداها را بشنوند. اگر یک سیاره یا قمر دارای اتمسفر باشد یعنی مقداری گاز در اطراف آن وجود داشته باشد، پس در آنجا صدا وجود دارد. از مزایای میکروفون می‌توان به سبک بودن آن، نیاز به نیروی الکتریکی بسیار کم و داشتن توانایی شنیدن چیزهایی که از دوربین‌ها پنهان است اشاره کرد. صدای ضبط شده توسط کاوشگر هویگنس هنگام عبور از جو و فرود بر سطح تیتان چندان هم عجیب به نظر نمی‌رسد، صدایی شبیه به صدای بادی که از پنجره‌ی یک اتومبیل در حال حرکت در اتوبان به داخل ماشین وارد می‌شود. با این حال، اگر در حین گوش دادن به آن در نظر بگیرید که در کجا و در چه فاصله‌ای از زمین ضبط شده است، قطعاً به وجد خواهید آمد.
اگر یک
اُرگ را با خود به مریخ ببرید تا با آن قطعه‌ی Toccata and Fugue را در D-minor اجرا کنید، متوجه خواهید شد که صدایی که از سازها خارج می‌شود در فرکانس‌های کمتری هستند چرا که اتمسفر مریخ آن را به G-sharp minor منتقل می‌کند.

 


فرکانس نوت تولید شده با
اُرگ بستگی به مدت زمان لازم برای حرکت صوت در طول لوله دارد. از آنجا که مریخ اتمسفری نازک و سرد متشکل از کربن‌دی‌اکسید و نیتروژن دارد، صوت در آنجا با سرعتی در حدود دو سوم سرعتش در جو کره‌ی زمین حرکت می‌کند. هرچه صوت در لوله آهسته‌تر حرکت کند، فرکانس تولید شده توسط اُرگ کمتر خواهد بود.
با توجه به وجود گازهای سمی در جو مریخ، فضانوردان قادر نخواهند بود کلاه خود را بردارند و آواز بخوانند. اما به فرض اگر کسی این کار را بکند، همان اتفاق برای صدای او نیز رخ می‌دهد. همچنین صدای وی رسا نخواهد بود چرا که بیشتر جو مریخ را خلأ تشکیل داده است.
سیاره‌ی زهره برخلاف مریخ جو ضخیمی دارد که سبب آهسته شدن ارتعاشات تارهای صوتی فضانوردان می‌شود. با این حال صدا در اتمسفر زهره سریع‌تر حرکت می‌کند که باعث می‌شود رزونانس دهان و حنجره بالا برود. درنتیجه صدای فضانورد بسیار نازک می‌شود مانند حالتی که فرد پس از تنفس گاز هلیوم صحبت می‌کند.

 


منبع:

What does space sound like

 

منابع مفيد:

 

اُرگ
 

1393/10/22لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 
 المپياد فيزيك

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 سايت‌هاي المپياد فيزيك
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  1649
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  1649