Kâinatta mutlaq sükünet barmı?

Ses arttırğıçtan qulaqqa bozulma bara

Ses arttırğıçnıñ membranası ögge areket etip, yanındaki avanı biraz sıqa. Keri çekilgende yaqınındaki basınç azala. Zerrelerniñ tesirleşüvi bu deñişmelerni qoñşu yerlerge bere. Böylece sıqışmalar ve seyrekleşmeler — basıncı biraz yüksek ve biraz alçaq yerler — menbadan tarqala. Basınç deñişmeleri qulaqqa yetkende qulaq perdesini salındıra.

Bu — mehanik dalğa: bozulma maddeniñ areketi ve tesirleşüvi vastasınen berile. Gazdaki ses dalğasında zerrelerniñ salınımları tarqaluv yönelişi boyuncadır. Onıñ içün böyle dalğağa boylama dalğa deyler. Ses salınımları zerrelerniñ tertipsiz ısı areketine qoşula; gaz areketsiz kiçik toplardan ibaret degil.

Bir molekulanıñ ses arttırğıçtan diñleyicige bütün yolnı uçıp keçmesi kerek degil. Basit dalğa modelinde zerreler öz deñlik yerleri etrafında salına, bozulma ise ileriley. Stadion tribunasındaki dalğanı hatırlañız: insanlar öz yerleri yanında turıp otura, amma suret sıralar boyunca areket ete. Bu oşaştıruv dalğanıñ areketi ile onı taşıyıcılarnıñ areketini ayıra, amma molekulalar arasındaki quvetlerni añlatmay. OpenStax: sıqışmalar, seyrekleşmeler ve zerrelerniñ areketi.

Ava mümkün taşıyıcılardan yalnız biridir. Su basınç deñişmelerini, qattı cisim ise elastik şekil deñişmelerini bere: yerinden sapqan bir qısım qoñşusına tesir ete. Qattı cisimlerde salınımları tarqaluvğa köndelen olğan dalğalar da ola. Şu sebepten qaide «ille ava kerek» degil, «madde kerek» şeklindedir.

Vakuum mehanik köprüni yoq ete

Ortaq tiregi ya da teli olmağan eki ayrı cihaznı köz ögüne ketireyik. Birinde metal levha salına, ekincisi onıñ sesini almaq kerek. Aralıq gaznen tolğan olsa, onda basınç dalğası tarqala bile. İdeal vakuumda bu dalğanı ekinci cihazğa berecek madde yoq. Levha ise salınmağa devam ete bile: menbanıñ areket imkânı degil, berilüv yolu yoq ola.

Şemada bozulmanıñ yolunı qıyaslañız. Oñğa baqqan oq tarqaluvnı, eki uçlu oq ise yerli salınımlarnı köstere. Bu — bir annıñ şartlı körünişi, videoğa alınğan tecribe degil.

Uzay er yerde ideal boş degil. Seyrek müitte belli bir dalğanıñ mümkünligi aralıqlarğa, vaqıt miqyaslarına ve müitniñ fizikiy hususiyetlerine de bağlıdır. Kosmonavtlar arasında ayrı zerrelerniñ oluvı laflaşuv içün alışılğan ava yolunı yaratmay. Amma sızdırmağan kabina içinde gaz bar, gövde boyunca ise mehanik titrevler berile bile. Cevap diñleyiciniñ qayda olğanına ve onı menba ile ne bağlağanına bağlıdır.

Qulaqlıq sesni yañıdan yarata

Radio alâqasında ses evvel şlemdaki mikrofon yanında avanı salındıra. Mikrofon bu deñişmelerni elektrik signalına çevire. Yollayıcı malümatnı radio dalğasında kodlay. Bu — ava taşıyıcısı olmadan vakuumda tarqala bilgen elektromagnit dalğadır. Alıcı antenna ve elektronika signalnı qayta tikley, qulaqlıq membranası ise qulaq yanında yañı ses dalğasını yarata.

Demek, alâqanıñ eki ucunda maddede ses bar, antennalar arasında ise başqa fizikiy yol işleye. Radio dalğası sadece daa tez uçqan ses degil. Ses aqqında malümat bir qaç çevirilüvden keçe. NASA uzay radio alâqasını añlatqanda malümatnıñ elektromagnit dalğalar vastasınen berilüvini tarif ete. NASA: yollayıcı, radio yolu ve alıcı.

Endi patlav sahnesini deqiqleştire bilemiz. Vaqianıñ ışığı vakuumdan kele bile, amma adiy ses dalğası bu boş aralıqtan keçmey. Seyircige sınıqlar ya da gaz kelgen olsa, yahut bozulma ortaq konstruktsiyadan berilgen olsa, şartlar artık başqadır. Videodaki körünişke uyğun ses montajda qoşulğan ya da müit olğan yerdeki mikrofondan alınğan ola bile.

«Kâinat sesleri» yazısı farklı ölçevlerni añlata bile

Marsnıñ seyrek atmosferası bar. Perseverance mikrofonları aqiqaten yerli basınç deñişmelerini yazdı: yelni ve tehnikanıñ, o cümleden Ingenuity vertolötınıñ seslerini. Bular — başqa gaz müitindeki akustik yazmalardır. Müitniñ terkibi ve alı sesniñ tarqaluvını ve yutuluvını deñiştire; bir tezlik ya da mesafe sayısı Marsnıñ bütün şartlarını añlatmay. NASA/JPL: Perseverance mikrofonları ne yazdı.

Başqa bir al — sonifikatsiya, yani malümatnı ses vastasınen tasvirlev. Onı yaratqanlar malümattaki bir miqdarğa sesniñ yüksekligini, gürlügini ya da başqa eşitilir belgini bağlay bile. Bu, ölçevlerniñ yapısını eşitmek usulıdır. Audio faylınıñ özü alette mikrofon olğanını ya da obyekt yanında insan böyle seslerni eşitken olacağını añlatmay.

Persey galaktikalar toplulığınıñ belli seslendirilüvi belli bir fizikiy esasqa tayana. Chandra rentgen közetüvlerinde astronomlar sıcaq gazda dalğalanmalar tapıp, olarnı merkezdeki qara delik yanındaki faallıqnen bağlı basınç dalğaları olaraq yorumladı. Anda gaz müiti bar ve miqyaslar insanlar laflaşuvından pek başqadır. Bu dalğalarnıñ tabiiy sıqlıqları insan eşitüvi içün pek alçaqtır. Fabian ve emektaşları: dalğalanmalarnı közetüv ve yorumlav.

Sonifikatsiya içün merkezden tışqa yönelgen doğrultularda malümattan ayırılğan signallar sıqlıqları 57 ve 58 oktava yükseltilip, yañıdan sintez etildi. Biz gaz dalğaları aqqında işlenilgen malümatnı diñleymiz; qara delikten vakuum vastasınen mikrofonğa kelgen ses yazmasını degil. Rentgen teleskopı şavlelenüvni qayd etti; qulağımız içün sesni soñundan ses arttırğıç yarattı. Chandra X-ray Center: Persey seslendirilüvi nasıl yapıldı.

Ne ölçengenini ve signalnıñ qaydan kelgenini sorañız

Özüñizni teşkeriñiz: eki kosmonavt vakuumnen ayırılğan ve ortaq konstruktsiyağa toqunmay. Biri şlem içinde laf ete. Ne içün ekincisi radio açıq olğanda onı eşite de, radio söndürilgende eşitmey?

Birinci şlemde akustik dalğa peyda ola. Mikrofon ve yollayıcı onıñ malümatını radio signalına çevire. Ekinci uçta qulaqlıq akustik dalğanı yañıdan yarata. Radio yolu olmadan bu malümat içün yol yoq: bir şlemniñ avası ekincisine qadar uzanmay. Amma laf etken insandan ışıq kelmege devam ete bile.

Bir daa «kâinattan ses»ke rastkelgende üç şeyni deqiqleştiriñiz: müit qayda edi, alet neni qayd etti ve malümat nasıl eşitilir oldı. Böylece Marstaki mikrofon yazmasını, radio laflaşuvını ve Persey sonifikatsiyasını ayırırsıñız.

Vakuumda sesniñ mehanik taşıyıcısı yoq. Bu, boş aralıqtan berilüv aqqındaki sualge deqiq cevaptır, amma bütün Kâinatnıñ er yerinde mutlaq sükünet bar demek degil. Işıqnen qıyaslamaq içün Küneş ve Ay ışığı aqqında añlatuvğa qaytıñız. Kursnıñ devamında matematika miqdarlar arasındaki böyle bağlarnı daa deqiq añlatmağa yardım eter.