Ремарка. Как и в прошлые разы, существует видеоверсия поста с некоторым углублением в материал. Так что если вам удобнее послушать, милости просим, я сталалься)

Салютую пикабу! Пару недель назад, бороздя просторы интернетов, я наткнулся на страничку, посвященную до той поры мне не известным "фигурам Хланди".

Я представлял, что нечто подобное уже есть, однако подобные "звуковые" картины видимо обошли меня стороной. Если вкратце, то суть эксперимента довольно проста: на тонкую пластинку насыпается определенное количества песка, и создаются звуковые колебания. Мы так же можем заметить, что сложность фигур при взаимодействии этих 2х условий меняется. Буквально чем сильнее колебания, тем сложнее фигуры.

Подобная находка подстегнула мой авантюризм к изучению "мира звуковых волн и колебаний", что и послужило выходу моего поста и видео соответственно...

ИТАК! Что такое звук? И вообще как он смог переместить песчинки в данном эксперименте?

На первый взгляд звук это магическая штуковина, которая пролетает по воздуху, периодически попадая к нам в уши. Но никто не будет спорить, что звук подвижен, и до того момента, как вы услышите, что говорит ваш собеседник, звуковая волна пройдет определенное расстояние с известной скоростью 340.29 м/с известной, как скорость… хмм..  Звука.  

Но сейчас нам не важны конкретные цифры, большее значение имеет наличие этой самой скорости, ведь теперь мы можем сказать, что звук, как и любые другие движущиеся тела, вещества имеет энергию (Е), а из курса физики мы знаем, что само по себе наличие энергии, уже предполагает массу [E=mc^2]... Звук весит.. определенное количество килограмм, также как например свет! Фотоны, вопреки расхожему мнению, также обладают массой, другое дело что масса покоя фотона всегда равна нулю, но сейчас мы говорим про звук, и разумеется, гравитационное проявление таких ничтожно малых велечин еще более ничтожно. Ну окей мы поняли, что у звука есть своя масса, но

Как выглядит звук?

Когда мы разговариваем про звук, в голове невольно начинают появляться мысли о "звуковой волне"

Вы вероятно всего представляете её так:

Отлично! Но звуковая волна работает не так. В данном случае мы видим Поперечную волну, где каждая частица двигается вверх и вниз, дабы создать змееподобное движение. Это все равно, что смотреть на листок бумаги, под неправильным углом, а в действительности же звук похож на дождевого червя 

Так же как и у дождевого червя, дорога звука предстявляет из себя цепочку сжатий и растяжений. Именно так описывается «продольная волна». Вот как она выглядит:

звук начинается с серой планки: источником может послужить ваш рот, гитара, или атомная бомба, тоже может. Посмотрев на красные точки, вы можете заметить, что даже если волна движется в одном направлении, красные частицы двигаются вперед и назад, имитируя серую панель. Таким образом звук – это волна давления, которая заставляет каждую частичку воздуха, попавшегося под действия данной звуковой волны быть выше нормального давления или же ниже. Именно по этому, когда мы смотрим на поперечную волну, мы видим не буквальные перемещения частиц, а то, как изменяется давление

Но что насчет нас? Мы не можем представить нашу жизнь без ушей. Именно благодаря этому органу, мы можем воспринимать информацию так, как делали это на протяжении всего существования. А для некоторых животных этот орган выходит на первое место по значимости, поскольку помогает выслеживать пищу, или предупреждает об опасности.

Наши уши могут различать многие качества звука, но есть два наиболее важных аспекта: это тон и громкость

1) тон

Человеческое ухо может улавливать частоту в диапазоне начиная от 20 герц, что значит около 17 м волны звука, заканчивая 20 000 гц, что значит – волна обладает длиной равной 1.7 см. Чтож.. на самом деле вы теряете свою способность слышать самые высокие частоты с течением времени. Если вы решите проверить, насколько хорош ваш слух, то велком на этот сайт: http://www.szynalski.com/tone-generator/

2) Громкость

На самом деле в изображении сверху, 2 звука имеют разную частоту, однако громкость у них одинакова потому как кривые снизу имеют одинаковую «высоту». Более громкие звуки имеют большее колебание между минимальными и максимальными секциями звуковой волны. То есть громкие звуки создают более высокое давление, а низкие соответственно более низкое по сравнению со звуками имеющими среднюю громкость

В нашей обыденой жизни на земле разница между секциями более высокого давления звука и низкого есть наше нормальное атмосферное давление, что мы называем 1 атмосферой.

Обычно мы используем слово децебел (ДБ), что бы описать громкость звука. Так давайте же разберемся со шкалой звука!

П.С. Переводил шкалу я, по этому извините за местами корявые выражения.

Эта шкала имеет очень маленький минимум. Самые слабые звуки намного «тоньше», если можно так сказать, по сравнению с тем, что может услышать человек и более того намного тоньше, чем любой специализированный аппарат может зафиксировать.

Мы уже поняли, что говоря о звуке, мы имеем ввиду изменение давления, именно по этому громкость ограничена, хотя бы фактом того, что точка самого низкого давления ударяется в нулевое давление или же ваакум именно по этому звука в космосе нет!

Итак, недоверие ко мне возрастает, сразу после того, как мы наберем в ютюбе "звуки солнца"

Как же так? Звука там нет, а мы его слышим? я.. Я ЧТО ПОЛУЧАЕТСЯ ВРУН?!?!? Ох нет. Звука в космосе не слышно потому, что там безвоздушная среда, а наши уши воспринимают колебания воздуха. Но есть еще электромагнитные волны, которые беспрепятственно распространяются в вакууме, это ренгеновское и гама-излучения , ультрофиолет, видимый свет, инфакрасное излучение, радиоволны.

Непосредственно слышать такие электромагнитные волны мы не можем, так как наше ухо воспринимает только колебания воздушной среды. Но как любые радиоволны их можно принять антенной и передать на обычный динамик. Даже не надо никаких преобразований – лови, усиливай обычным усилителем звуковой частоты и слушай.

Наша земля так же излучает определенные волны, но помимо них мы сами невольно отправляем радиосигналы в космос каждый день. На сегодняшний день этот "радио-пузырь" охватывает 200 световых лет, или же 1 892 000 000 000 км. Довольно много, не правда ли?

На самом деле, мы можем использовать различные электромагнитные волны ради изучения истории космоса.

14 сентября 2015 года в 13.51 по московскому времени два детектора-близнеца Лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории, сокрашенно LIGO, если хотите, расположенных в Ливингстоне (штат Луизиана) и Хэнфорде (штат Вашингтон) уловили колебания пространства в результате события, произошедшего далеко во Вселенной 1,3 миллиарда (!) лет назад. Две столкнувшиеся чёрные дыры имели массы в 29 и 36 наших Солнц и соединились в одну массой… 65 62 Солнца. Масса 3-х недостающих Солнц как раз «испарились» в пространство в виде гравитационных волн. На это ушли тысячные доли секунды. Максимальная мощность излучения при этом оказалась в 50 раз больше, чем от всей видимой Вселенной.

Это событие открывает для человека достаточно интересную дверь… дверь изучения космического пространства, при помощи наших ушек, появляется уникальная возможность не только представлять но и слышать события произошедшие в прошлом.

Ну а у меня на этом все, большое спасибище, если дочитали до конца, надеюсь вам понравились мои научно-творческие заскоки:) Так же, если будет свободная минутка-15 можете оценить мое видео, там я чуть больше углубился в материал, да и в общем потратил на создание уйму времени, соу велком!

З.Ы Извиняюсь за возможные пару тонн ошибок :[

большая часть информации взята из этой статьи http://waitbutwhy.com/2016/03/sound.html