Vũ trụ không truyền âm thanh, các nhà du hành nói chuyện kiểu gì?

Âm thanh chỉ có thể truyền trong vật chất bởi bản chất của nó là sóng. Nhưng ở trong khoảng không gian ngoài bầu khí quyển lại chẳng có vật dẫn truyền nào hết – điều đó đồng nghĩa với việc âm thanh sẽ không tồn tại.

Trong trạm hoặc tàu vũ trụ, các phi hành gia có thể nói chuyện với nhau bình thường do ở đây vẫn có không khí. Thế còn những lúc phải làm nhiệm vụ ở ngoài những nơi này – họ giao tiếp với nhau như thế nào?

Vấn đề nan giải này đã được giải quyết một cách hoàn hảo dựa vào nguyên lý: Sóng âm không truyền được trong chân không, nhưng sóng điện từ thì có.

Một thiết bị ghi âm nhỏ sẽ được lắp ở phía trong mũ du hành, ghi lại giọng nói của phi hành gia, rồi chuyển nó thành dạng sóng radio truyền sang mũ của người khác, hoặc truyền về trạm thu Trái Đất. Các máy thu bắt sóng và dịch sang dạng âm thanh – hệt như cách chúng ta nghe đài radio vậy.

Tuy nhiên, đôi khi việc truyền sóng gặp trục trặc khiến cho cách giao tiếp này bị vô hiệu. Và để khắc phục tạm thời, các phi hành gia sẽ sử dụng đến một giải pháp thay thế rất… đáng yêu, đó là chạm mũ vào nhau và sau đó nói chuyện bình thường.

Âm thanh sẽ truyền từ người nói qua không khí trong mũ, qua thành mũ tới tai người kia.

Âm thanh có thể chữa lành bệnh?

Những âm thanh được ghi nhận có khả năng giúp chúng ta hồi phục nhanh hơn, là tiếng phát ra từ chuông mõ của người Tây Tạng, hoặc âm thoa… Ngoài ra, các bản thu âm trị liệu có chứa tần số âm đặc biệt như 528 Hz hoặc 432 Hz cũng đang nhận được sự tán dương của giới y học. Khoa học đã chứng minh rằng các âm này tác động lên sóng não, giúp bệnh nhân cải thiện tinh thần, giảm đau và kích thích sự hồi phục của các vùng chịu thương tổn.

Và âm thanh cũng có thể hủy diệt

Đối lập với công dụng trên, các nhà khoa học cũng khám phá ra khả năng phá hủy vật chất của sóng âm. Khi một âm thanh có cùng tần số với tần số dao động riêng của một vật, vật đó sẽ bắt đầu dao động. Hiện tượng này gọi là sự cộng hưởng.

Điều này xảy ra tương tự với các bộ phận trên cơ thể người, bởi mỗi cơ quan đều có một tần số riêng. Chẳng hạn như nhãn cầu có tần số tự nhiên là 19Hz. Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu một người đứng trong vùng có âm thanh với tần số rơi đúng vào 19Hz?

Rất đơn giản, mắt người đó sẽ rung lên cho đến khi âm thanh này biến mất thì thôi. Nếu dao động này đủ mạnh và tồn tại đủ lâu, thị lực của họ có thể bị suy giảm nghiêm trọng.

Bên cạnh đó, âm thanh có cường độ quá lớn cũng gây ra những tác động tiêu cực không kém. Giới khoa học tính được rằng nếu chỉ số này đạt mức 240 dB, âm thanh sẽ chính thức trở thành một loại vũ khí chết người.

Độ lớn của âm thanh được đo bằng đơn vị decibel. Khoảng 30dB là độ lớn âm thanh tại các làng quê yên tĩnh, trong khi đó 120dB là độ lớn mà bạn có thể nghe thấy tại các liveshow rock. Âm thanh lớn nhất mà chúng ta có thể nghe có độ lớn khoảng 160dB, nếu âm thanh có độ lớn vượt quá ngưỡng này có thể khiến màng nhĩ bị rách. Khi âm thanh có độ lớn 200dB, các sóng âm thanh có áp lực lớn thậm chí có thể làm vỡ phổi, đẩy không khí vào các mạch màu gây ra nghẽn các mạch máu dẫn tới tử vong.

Vì sao tốc độ truyền âm thanh trong nước nhanh hơn trong không khí?

Âm thanh là thứ nhìn không thấy, sờ cũng không thấy, vậy mà tai của chúng ta lại có thể nghe được nó. Âm thanh do rung động của vật thể gây ra. Khi vật thể xảy ra chấn động, nó sẽ truyền chấn động của mình cho không khí sát bên cạnh, làm cho các phân tử trong không khí cũng chấn động, rồi kéo không khí ở phía trước cũng chấn động theo. Cứ như vậy mà dần dần truyền đến tai người.

Màng nhĩ trong tai người cũng theo đó mà chấn động và người nghe thấy âm thanh. Vì vậy không khí có thể truyền âm thanh. Trong chân không, âm thanh không có cách nào truyền đi được. Đứng trên Mặt Trăng, cho dù có người gào to trước mặt bạn thì bạn cũng không nghe thấy một chút xíu âm thanh nào, vì trên Mặt Trăng không có không khí.

Ngoài không khí có thể truyền âm thanh ra, nhiều thứ như chất lỏng, chất rắn v.v. đều có thể truyền âm thanh. Khi có người đi trên bờ sông, cá dưới sông vừa nghe thấy tiếng chân người liền lập tức ẩn trốn. Đó là do nước truyền âm thanh. Nước chẳng những có thể truyền âm thanh, mà tốc độ truyền của nó còn nhanh hơn không khí nhiều. Các nhà khoa học đã đo được, ở 0 C, tốc độ truyền trong nước là 1450 m/s. Vì sao âm thanh truyền trong nước lại nhanh hơn trong không khí?

Nguyên nhân tốc độ truyền của âm thanh có quan hệ chặt chẽ với tính chất của môi trường. Trong quá trình truyền âm thanh, các phân tử của môi trường lần lượt dao động quanh vị trí cân bằng của nó. Khi một phân tử nào đó lệch khỏi vị trí cân bằng, các phân tử khác ở xung quanh liền lôi nó trở về vị trí cân bằng. Điều đó có nghĩa là, phân tử môi trường có năng lực chống lại sự lệch khỏi vị trí cân bằng.

Không khí và nước đều là môi trường truyền âm thanh, phân tử môi trường khác nhau, khả năng chống lại cũng khác nhau. Môi trường có khả năng phản kháng lớn, khả năng truyền dao động cũng lớn, tốc độ truyền âm thanh sẽ nhanh.

Khả năng chống lại của phân tử nước lớn hơn của không khí, cho nên tốc độ truyền âm thanh trong nước nhanh hơn trong không khí. Nguyên tử sắt có năng lực chống lại còn lớn hơn của phân tử nước, cho nên tốc độ truyền âm thanh trong sắt thép lại càng lớn, đạt được 5000 m/s.

Những âm thanh kỳ quái làm khó các nhà khoa học. Clip nguồn youtube

Theo tienphong.vn