El flaco en Sonic Booms

Oct 23 2012
Un estampido sónico ocurre cuando un barco rompe la velocidad del sonido. Entonces, ¿qué es este infame estampido sónico, sino la destrucción de la ventana-en-el-cielo?
Yves Rossy vuela su traje alado propulsado por un jet sobre los Alpes en 2008. Si, en teoría, Rossy pasara la velocidad del sonido, sería el objeto responsable de causar los estampidos sónicos.

La barrera del sonido obtuvo su nombre y su reputación al romper aviones y arrojarlos al suelo. Parecía que podías volar hasta la velocidad del sonido, pero si lo superabas (lo que solía suceder al bucear hacia la tierra), deseabas no haberlo hecho. La percepción popular de chocar contra la barrera del sonido se parecía a la de un pájaro chocando contra un ventanal.

Pero la gente es terca y querían saber qué había al otro lado.

"La gente sabía que se podía hacer: cada bala se vuelve supersónica", dice Steve Robinson, quien se ganó la vida estudiando la turbulencia antes de unirse al cuerpo de astronautas, donde ahora se gana la vida con la turbulencia. “Es por eso que el primer avión supersónico tenía la forma de una bala calibre 50”.

No hace falta decir que los aviones pronto rompieron la barrera del sonido y el estampido sónico que los acompañaba estaba rompiendo ventanas.

Entonces, ¿qué es este infame estampido sónico, sino la destrucción de la ventana-en-el-cielo?

Es una estampida de moléculas de aire traumatizadas, en realidad.

Cuando un avión vuela más lento que la velocidad del sonido (que es 750 mph/1207 kph al nivel del mar y 660 mph/1062 kph a 6 millas/9,7 kilómetros sobre el nivel del mar, donde el aire es más frío), las moléculas de aire tienen tiempo para y fluya suavemente a su alrededor. Pero, como las moléculas de queso o las moléculas de agua, las moléculas de aire solo pueden moverse tan rápido. Tienen un límite de velocidad incorporado. Y dado que el sonido es una perturbación que pasa de una molécula a otra, como fichas de dominó que caen, la velocidad de las moléculas de aire limita la velocidad del sonido.

Entonces, cuando un avión va más rápido que la velocidad del aire/sonido, deja de cortar el aire como un cuchillo y comienza a empujarlo como un arado, empujando un tapón gordo de moléculas caóticas ante él. Al igual que con una explosión, este insulto a las moléculas genera una onda de choque que se propaga hacia el exterior en forma de esfera. Cuando esa onda de choque, que viaja a la velocidad del sonido, llega a tu oído, suena como "BOOM".

Pero a pesar de lo que muchos creen, ese "boom" no es una ocurrencia única.

El mito del "boom" sónico

Llamarlo un "boom" es engañoso. No, no rebotas en la barrera del sonido, y no, no haces un boom cuando la atraviesas.

"La gente piensa que cuando atraviesas la barrera del sonido, hace este sonido una vez", dice Robinson. "Eso está mal. Estás arrastrando este auge contigo dondequiera que vayas".

Así es: si la gente se parara hombro con hombro desde California hasta Nueva York, y el Supersonic Transport Concorde volara sobre sus cabezas, cada persona escucharía un estampido sónico. En realidad es más un "fuego sónico". Sin embargo, el hecho auditivo del asunto es que cada persona escucha solo un estallido cuando la onda de choque llega a sus oídos. Bueno, tal vez escuche dos explosiones.

"En realidad, los choques se generan en todo tipo de superficies, no solo en la nariz del avión", dice el especialista en boom de la NASA, Kevin Shepherd. "Pero a menudo, los grandes se tragan a los pequeños, y terminas con uno que parece ser de la nariz y otro que parece ser de la cola".

Bueno, a decir verdad, probablemente no escuches ningún boom.

Debido a que a los aguafiestas terrestres no les gustaba el ruido más de lo que les gustaba que les rompieran las ventanas, todos menos los militares ahora tienen prohibido volar por tierra. Robinson y los otros astronautas vuelan tranquilamente en sus jets de entrenamiento hasta que están sobre el Golfo de México.

Los accidentes ocurren, dice Shepherd. Debido a que la velocidad del sonido (y, por lo tanto, la barrera del sonido) varía con la temperatura del aire, y debido a que los pilotos nunca escuchan su propio "bramido sónico", los pilotos pueden ignorar su delito hasta que reciben la factura por las ventanas.

Romper la barrera del sonido no es barato, por eso los aviones se abstienen. Como sabrá por la experiencia diaria, se necesita mucha más energía para atravesar el queso con el puño que para cortarlo con un cuchillo. Los asientos en el Concorde son caros porque se necesita mucho combustible para aviones para arar el queso hasta París.

Entonces, ¿por qué molestarse en volverse supersónico? Hay un breve silencio al otro lado del teléfono de Robinson, como si estuviera admirando la ingenuidad de la pregunta.

"Vas más rápido", dice.

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