Kann es im Weltraum Geräusche geben, obwohl er fast leer ist?
Antworten
Eine Schallwelle benötigt lediglich ein Medium mit endlicher Temperatur. Der nahe Weltraum (im Sonnensystem) hat in der Nähe der Erde eine Dichte von 5 Teilchen pro Kubikzentimeter und nimmt ab, je weiter man sich von der Sonne entfernt. Die Temperatur des interplanetaren Mediums beträgt etwa 100.000 Grad Celsius. Bevor Sie sagen: „Wow, das ist heiß, warum schmelzen Raumsonden nicht?“, Bedenken Sie die geringe Dichte. So wie die 200 °C warme Luft in einem Ofen Sie nicht sofort verbrüht, wie das bei 100 °C warmem Wasser der Fall ist, ist die Wärmedichte im Raum aufgrund der geringen Dichte immer noch extrem niedrig.
Welche Art von Schallwellen können sich also bei einer Dichte von 5 /cc und einer Temperatur von 100.000 °C ausbreiten?
v Schall = sqrt (Druck/Dichte) = sqrt (Temperatur/Masse von Atomen oder Ionen) beträgt ungefähr 50.000 Meter/s. Vergleichen Sie das mit einer Schallgeschwindigkeit auf Meereshöhe von 340 Metern/s. Die Schallgeschwindigkeit ist also sehr hoch, aber konnten Sie es hören?
Um dies zu beantworten, betrachten wir noch einmal die Dichte. Die Dichte bestimmt, wie oft die Teilchen kollidieren – die sogenannte mittlere freie Weglänge –, die wiederum die minimale Wellenlänge festlegt, die sich ausbreiten kann. Die mittlere freie Weglänge beträgt etwa 1 AE (astronomische Einheit – Abstand von der Erde zur Sonne) und entspricht einer Frequenz von 1 / Monat oder etwa 4 x 10^(-7) Hz für die von uns gefundene Geschwindigkeit.
Also ja, es gibt Geräusche im Raum, aber nein, man konnte sie nicht hören. Aber mit den richtigen Sonden könnte man es entdecken.
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Ja, aber es gibt keine Luft, um Schall im Weltraum zu transportieren, daher muss er durch akustische Schwingungen in der Struktur Ihres Fahrzeugs, Anzugs oder, im Falle verschmelzender Schwarzer Löcher, des Raum-Zeit-Kontinuums selbst transportiert werden.