Звук в космосе.
Наткнулся я на этот пост http://pikabu.ru/story/zvuki_kosmosa_4014067 и решил рассказать вам одну вещь, которая в своё время меня довольно-таки потрясла.
Она может показаться вам дикой ересью, но это правда.
Все из вас, должно быть, знают, что в космосе, а точнее -- в межзвёздном пространстве, вакуум. Но что такое вакуум задумываются не все. Пустота? Нет, ни в коем случае. Природа не терпит пустоты и даже в космосе вещество (газ) есть везде. Просто где-то он плотнее, а где-то -- разреженнее. Стало быть вакуум -- очень разреженный газ? Да. Но насколько?
В одном кубическом сантиметре воздуха находится 2,5*10^19 молекул. В одном кубическом сантиметре! Очень много, не правда ли? ~25 000 000 000 000 000 000, если вы не умеете воспринимать экспоненциальную запись. А в вакууме?
Существует несколько определений вакуума, которые можно условно разбить на "экспериментаторские" и "теоретические". Первые основываются на сугубо прикладном подходе, который удобно использовать в лаборатории и обычно определяют вакуум как газ с давлением меньше, чем сколько-то (например популярная цифра -- 10^-8 Торр).
Так выглядит вакуумная установка в нашем корпусе нелинейной оптики (и мои одногруппники, ага). В ней товарищи экспериментаторы делают вакуум. Но я теоретик.
Теоретические определения используют более общий подход и сравнивают, условно говоря параметры отдельных молекул газа с параметрами общей массы этого же газа. Эти определения имеют куда большее значение когда речь заходит о не лабораторных условиях. Космос, как вы понимаете, отличный их пример.
Наиболее частое из этих определений звучит так: "вакуум -- это газ, длина свободного пробега в котором сопоставима с характерными размерами сосуда".
Если кто не знает, длина свободного пробега в воздухе при 1атм -- несколько десятков нанометров. Очень мало. Длина свободного пробега в космосе -- сантиметры. Очень много в сравнении с воздухом Земли, но очень мало в сравнении с космическими расстояниями. Космос огромен. "Сосуд" в данном случае простирается на миллиарды световых лет. Даже если рассматривать в качестве сосуда только солнечную систему, это миллиарды километров. Гораздо больше, чем длина свободного пробега. Вывод напрашивается простой: в космосе вакуума нет. (! ЕРЕСЬ !)
Как так? А вот так. Да, в космосе очень разреженный в масштабах Земли газ. Но и масштабы там другие. Что из этого следует, кроме жонглирования терминологией? А то, что в космосе есть звук. Ну то есть вру, конечно. Звука в космосе нет. В космосе есть акустические волны.
На огромных расстояниях космоса распространяются волны, очень похожие на наши звуковые, только расширенные пропорционально масштабам свободного пробега. То есть они имеют очень большую длину, медленно затухают и далеко летают. Услышать их мы не можем: наши уши для них совершенно не приспособлены. Поэтому звуком назвать их нельзя: они лежат в другом диапазоне длин волн. Они скорее инфразвук, но они есть. И это очень занятно.
Более того, они не просто существуют. Они играют немалую роль в процессе звездообразования. Космические катаклизмы вроде взрывов сверхновых, порождают эти самые волны, которые, проходя сотни и тысячи световых лет, приходят в газопылевые скопления и тревожат их. Возникают локальные уплотнения и разрежения, которых оказывается достаточно, чтобы нарушить чуткое равновесие облака и привести к ускоряющемуся процессу нарастания гравитационной неустойчивости. Уплотнившаяся из-за волны часть начинает притягивать к себе новый газ силами гравитации и однажды становится столь огромна, что в ней зажигается термоядерная реакция. Так рождается новая звезда. А её рождение создаёт новые волны, которые, быть может, тоже послужат затравкой для следующих и следующих светил. Такая вот космическая романтика.
P.S. Хотите услышать треки космоса? Используйте очень крутые сабвуферы. И ещё более крутые уши.
P.P.S. Автор не несёт никакой ответственности за первую и последнюю картинку. Это не моё и здесь только для красоты.
Волны
Контакт мячей с водой
Свеча, которая превратилась в насос
Нам потребуется:
- небольшая свеча;
- стакан;
- миска;
- вода (можно ее подкрасить для наглядности).
Что делаем:
- установим в центре миски свечу;
- нальем в миску небольшое количество воды (можно подкрашенной, как у нас);
- убедимся, что пламя не погасло;
- нароем свечу стаканом;
- через некоторое время вода начнет всасываться внутрь стакана.
Вот это да! Свеча оказалась настоящим насосом!
В процессе горения использовался кислород. Когда он закончился внутри стакана, внутреннее давление уменьшилось. И давление за пределами стакана втолкнуло воду внутрь.
Как проткнуть насквозь пакет с водой и не пролить ни капли?
Как же можно проткнуть пакет с водой так, чтобы вода из него не выливалась? Очень просто. Наливаем в пакет (лучше всего взять пакет с застежкой) воды и плотно закрываем его. Далее берем заточенный карандаш и аккуратно втыкаем его в пакет, чтобы он проткнул пакет с одной стороны и вышел с другой. Берем еще карандаш, и еще! В итоге получается настоящий пакет-ежик! :)