چرا در فضا هیچکس نمی‌تواند صدای فریاد شما را بشنود؟

اول صبح؛ فضا را عمدتا خلاء در بر گرفته است، بنابراین آیا صدا می‌تواند در فضا سفر کند و آیا در فضا «پژواک» صدا وجود دارد؟

پاسخ این است که در فضا هیچکس صدای فریاد انسان را نمی‌شنود و در واقع هیچ صدا یا پژواکی در فضا وجود ندارد. فضا در بیشتر موارد ساکت است. دلیل چنین وضعیتی نیز به عملکرد صدا برمی‌گردد. صوت در واقع موجی از انرژی است که می‌تواند در یک محیط جامد، مایع یا گاز حرکت کند.

صدا یک موج فشرده شده است. هنگامی که تارهای صوتی در گلوی انسان یا دیگر موجودات می‌لرزند، هوا را در محیط گلو فشرده می‌کنند و باعث ایجاد انرژی می‌شوند و این انرژی فشرده شده، به سمت بیرون حرکت می‌کند.

وقتی صحبت می‌کنید، تارهای صوتی شما می‌لرزد و مولکول‌های هوای موجود در گلو و نزدیک به تارهای صوتی را تکان می‌دهند. این ملکول‌ها نیز به نوبه خود با ملکول‌های همسایۀ خود برخورد می‌کنند و باعث می‌شوند صدایی از دهان شما خارج شود.

صدا در هوا نیز به همان روشی که در گلوی شما حرکت می‌کند، به حرکت خود ادامه می‌دهد. یعنی مولکول‌های هوایی که در نزدیکی دهان شما قرار دارند نیز به ملکول‌های همسایه خود برخورد می‌کنند و آن‌ها نیز دیگر ملکول‌های مجاورشان را به حرکت در می‌آورند و به این ترتیب صدای ما در اطراف پخش و شنیده می‌شود.

این موج صوتی که به حرکت درمی‌آید، سرعت بالایی (حدود هزار و ۲۲۳ کیلومتر در ساعت) دارد که سریع‌تر از سرعت یک هواپیمای جت تجاری است.

شرایط در فضا چگونه است؟

فضا یک خلاء است، به این معنی که تقریباً هیچ ماده‌ای در آن وجود ندارد. صدا توسط اتم‌ها و مولکول‌ها حمل می‌شود و به همین دلیل در فضا (بدون اتم یا مولکولی برای حمل موج صوتی) هیچ صدایی وجود ندارد و سفر انرژی صوتی از یک ملکول به ملکول همسایه ممکن نیست.

نبود صدا، به معنای نبود «اکو» نیز هست؛ زیرا «پژواک» یا همان اکو زمانی اتفاق می‌افتد که یک موج صوتی به یک سطح صاف و سخت برخورد می‌کند و به سمت جهتی که از آنجا آمده است، برمی‌گردد.

اما نکته مهم این است که اگر انسانی در فضای بی‌انت‌ها و خارج از فضاپیمای خود گرفتار شده باشد و لباس مجهز فضانوردی هم به همراه نداشته باشد، اینکه کسی نمی‌تواند فریاد کمکش را بشوند، کمترین مشکل او محسوب می‌شود.

زیرا حتی هوایی که هنوز در ریه‌ها دارد نیز شروع به انبساط می‌کند چراکه فشار آن، بیشتر از خلاء بیرون است. در این حالت ریه‌ها پاره می‌شوند و فرد ظرف ۱۰ تا ۱۵ ثانیه به دلیل کمبود اکسیژن بیهوش می‌شود.

صدا در منظومه شمسی

با وجود همه این استدلالات فیزیکی، دانشمندان همچنان مایلند بدانند که صدای انسان مثلا در سیاره‌های همسایه مانند زهره یا مریخ چگونه شنیده می‌شود.

دمای مریخ معمولاً زیر نقطه انجماد است و جوّ آن نیز نازک و غیر قابل تنفس است. وضعیت سیاره زهره از این هم بدتر است؛ هوای آن به اندازه‌ای گرم است که سرب را ذوب کند و جو غلیظی از دی اکسید کربن دارد.

به همین دلیل دانشمندان بر این باورند که صدای انسان احتمالا در سیاره مریخ ریز و توخالی است (مانند صدای یک پیکولو) و در سیاره زهره، زیر و بم صدای انسان عمیق‌تر خواهد بود (مانند صدای یک گیتار باس قوی).

صدا در اعماق فضا

اگرچه فضا را خلاء پوشانده و به همین دلیل صدای معمولی نمی‌تواند از آن عبور کند، اما در واقع یک «خلاء کامل» نیست و ذرات زیادی در آن شناور است.

فراتر از سیاره زمین و جوّ آن، بطور متوسط در هر یک سانتی‌متر مکعب معمولی (به اندازه یک حبه قند) پنج ذره وجود دارد که عمدتاً اتم‌های هیدروژن هستند. این در حالی است که هوایی که تنفس می‌کنید ۱۰ میلیارد میلیارد برابر متراکم‌تر است.

چگالی در حفره‌های وسیع بین کهکشان‌ها از این هم کمتر و یک میلیون بار پایین‌تر است و به همین دلیل این مکان‌ها به طرز خارق‌العاده‌ای خالی هستند.

این فضاهای خالی، توسط تابش ستارگان بسیار گرم نگه داشته می‌شوند و ماده بسیار پراکنده یافت شده در چنین مناطقی «پلاسما» نام دارد.

«پلاسما» گازی است که در محیط آن، الکترون‌ها از پروتون‌ها جدا می‌شوند. در پلاسما، فیزیک امواج صوتی، پیچیده می‌شود و امواج در محیطی با این چگالی فوق‌العاده پایین، بسیار سریع‌تر حرکت می‌کنند و طول موج آن‌ها بسیار طولانی‌تر است.

ناسا در سال ۲۰۲۲ میلادی نمونه‌ای از صدایی را که در فضا وجود دارد، منتشر کرد. در این آزمایش، از داده‌های اشعه ایکس برای ضبط این صدا استفاده شد و نشان داد که چگونه یک سیاه‌چاله عظیم، پلاسما را در ابرخوشه کهکشانی پرسئوس (در فاصله ۲۵۰ میلیون سال نوری از زمین) به هم می‌زند.

خود سیاهچاله صدایی از خود ساطع نمی‌کند، اما پلاسمای پراکنده در اطراف آن، امواج صوتی با طول موج بسیار طولانی را حمل می‌کنند.

در این تجربه، صدای طبیعی که از فضا به دست آمد دارای فرکانس بسیار پایینی است که گوش انسان نمی‌تواند آن را بشنود؛ اما پس از بالا بردن فرکانس تا اندازۀ محدوده شنیداری انسان، صدایی شبیه غرغر سیاهچاله در اعماق فضا شنیده شد.