โดย อิสเบล วิทคอมบ์ เผยแพร่เมื่อ 28 พฤศจิกายน 2021
ฟ้าร้องและฟ้าผ่าพร้อมกันเป็นเพียงจุดเริ่มต้น บาคาร่า What would happen if the speed of sound was as fast as the speed of light?มนุษย์จะไม่น่าจะอยู่รอดได้กับเอฟเฟกต์ที่งดงามหากความเร็วของเสียงเร็วเท่ากับความเร็วของแสง (เครดิตภาพ: เอ็นริเก้ ดิอาซ / 7 เซโร่ ผ่านเก็ตตี้ อิมเมจ)
เมฆกําลังห้อยอยู่ต่ําบนขอบฟ้า อากาศเหนียวและร้อนด้วยไฟฟ้า ทันใดนั้นสายฟ้าที่เงียบของสายฟ้าก็เปิดท้องฟ้า ความเจริญตามมาในอีกสี่วินาทีต่อมา
เมื่อเทียบกับแสงซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 186,000 ไมล์ต่อวินาทีที่น่าทึ่ง
(300,000 กิโลเมตรต่อวินาที) คลื่นเสียงจะซบเซาอย่างรุนแรงเคลื่อนที่ผ่านอากาศที่ 0.2 ไมล์ต่อวินาที (0.3 กม. ต่อวินาที) นั่นเป็นเหตุผลที่คุณเห็นฟ้าผ่าก่อนที่คุณจะได้ยินเสียงฟ้าร้อง แต่ จะเกิดอะไรขึ้น ถ้า ความเร็ว ของ เสียง กระทันหัน เร็วขึ้น เป็น ล้าน เท่า — เท่า กับ ความเร็ว ของ แสง?
แน่นอนว่าฟ้าร้องจะถึงคุณในช่วงเวลาที่แม่นยําของฟ้าผ่า แต่สายฟ้านั่นจะดูน่าขนลุก คลื่นเสียงประกอบด้วยอนุภาคแต่ละคลื่นเคลื่อนที่เล็กน้อยพอที่จะชนกันในครั้งต่อไป ที่สร้างพื้นที่ของความหนาแน่นที่สูงขึ้นและต่ํากว่าภายในคลื่น, จอร์จกอลลิน, ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ที่ Urbana-Champaign กล่าวว่า. เพียงแค่คิดถึงพริบตา: เมื่อของเล่นเคลื่อนที่ขดลวดจะพวงเข้าด้วยกันอย่างต่อเนื่องแล้วกระจายออกไปอีกครั้ง คลื่นเสียงคล้ายกัน ด้วยความเร็วช้าการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นนั้นมองไม่เห็น ด้วยความเร็วของแสง มันเป็นเรื่องที่ต่างออกไป
ที่เกี่ยวข้อง: จะเกิดอะไรขึ้นถ้าความเร็วของแสงต่ํากว่ามาก?
”สิ่งที่จะเกิดขึ้นคือคุณมีอากาศชื้นสวย [ในช่วงพายุฟ้าผ่า] คลื่นเสียงผ่านเข้ามาและบีบสิ่งที่ยากจริงๆและจากนั้นก็ขยายออกและความดันลดลงมาก” Gollin บอกกับ Live Science เนื่องจากความดันสอดคล้องกับอุณหภูมิความดันอากาศที่ลดลงอย่างฉับพลันหลังจากตบมือของฟ้าร้องจะทําให้อากาศชื้นแข็งตัว คุณจะเห็นสายฟ้าผ่านหมอกหนาทึบของผลึกน้ําแข็ง
ความเร็วเสียงที่เร็วเป็นพิเศษจะเปลี่ยนเสียงของโลกของเราอย่างสมบูรณ์ เสียงจะฟังดูแปลกโดยเฉพาะอย่างยิ่งกอลลินกล่าวว่า เมื่อเราพูดสายเสียงของเราสั่นสะเทือนเพื่อสร้างคลื่นเสียงของความถี่ที่แตกต่างกันมากมายสูบเข้าไปในกล่องเสียงหรือกล่องเสียง ที่นั่นคลื่นความถี่เดียวกันรวมกันเพื่อสร้างคลื่นที่ใหญ่กว่ามากซึ่งแปลว่าเสียงที่ดังขึ้น อย่างไรก็ตามความถี่ทั้งหมดไม่ได้รวมกันในลักษณะเดียวกัน บางคนซิงค์กันอย่างสมบูรณ์แบบในขณะที่คนอื่นรบกวนซึ่งกันและกันทําให้เกิดคลื่นที่เล็กลงและเสียงที่เงียบกว่า หากเสียงเคลื่อนที่เร็วขึ้นในอากาศมันจะเปลี่ยนวิธีที่คลื่นรวมเข้าด้วยกันทําให้ความถี่บางอย่างดังขึ้นและอื่น ๆ เงียบลง ในคลื่นเสียงความถี่แปลเป็นระดับเสียงดังนั้นสิ่งที่คุณได้รับคือเสียงที่แปลกมาก
เพื่อให้เข้าใจถึงสิ่งที่เราฟังเหมือนในจักรวาลที่ความเร็วของเสียงเคลื่อนที่เร็วเป็นพิเศษลองนึกภาพว่า
คุณเสียงของคุณเป็นอย่างไรเมื่อคุณหายใจลึก ๆ ออกจากบอลลูนฮีเลียมเช่นมิกกี้เมาส์ นั่นเป็นเพราะคลื่นเสียงเคลื่อนที่เร็วขึ้นสามเท่าผ่านฮีเลียมวิลเลียมโรเบิร์ตสันศาสตราจารย์ในภาควิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยรัฐเทนเนสซีกลาง “และเรากําลังพูดถึงการทําให้ความเร็วของเสียงใหญ่ขึ้นเป็นล้านเท่า” โรเบิร์ตสันกล่าว
และถ้าความเร็วของเสียงจะเร่งขึ้นอย่างฉับพลันมันจะสร้างความเสียหายให้กับวงออร์เคสตราโรเบิร์ตสันกล่าวว่า เมื่อเสียงเคลื่อนที่ไปมาภายในโพรงของโอโบหรือทรัมเป็ตมันจะทําให้เกิดคลื่นยืน คลื่นยืนเหล่านี้ประพฤติเหมือนเชือกหนักที่คุณเห็นผูกติดอยู่กับผนังที่โรงยิม เมื่อตัวยกน้ําหนักเขย่าพวกมันเร็วพอคลื่นจะเริ่มสั่นขึ้นและลงโดยไม่ปรากฏว่าเดินทางข้ามเชือก เมื่อเชือกสั่นเร็วขึ้นและเร็วขึ้นจํานวนคลื่น – กล่าวอีกนัยหนึ่งความถี่ของพวกเขาจะเพิ่มขึ้น ในทํานองเดียวกันเมื่อคลื่นเสียงที่ผลิตโดยเครื่องมือลมเพิ่มความเร็วพวกเขาจะเพิ่มความถี่ เพราะความถี่ที่สูงขึ้นหมายถึงระดับเสียงที่สูงขึ้น, เครื่องดนตรีลมจะผลิตเสียงสูงมากในสนาม, พวกเขาจะเป็นไปไม่ได้สําหรับมนุษย์ที่จะได้ยิน. เราจะต้องออกแบบเครื่องมือลมให้ยาวเป็นล้านเท่าเพื่อให้สอดคล้องกับไวโอลินและเชลโลโรเบิร์ตสันกล่าวว่า (การเปลี่ยนแปลงความเร็วของเสียงเมื่อมันเคลื่อนที่ผ่านอากาศจะไม่เปลี่ยนความเร็วของเสียงตามสายเขาเพิ่ม)
อนิจจามนุษย์จะไม่รอดที่จะได้สัมผัสกับการเปลี่ยนแปลงที่งดงามเหล่านี้ แม้แต่นกหวีดนุ่ม ๆ ของขลุ่ยก็ระเบิดอะไรก็ได้ในบริเวณใกล้เคียงกับ smithereens แสงเดินทางในคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งไม่ได้ประกอบด้วยสสาร แต่คลื่นเสียงเป็นเครื่องจักรกล – ประกอบด้วยอนุภาคที่ชนกัน โมเลกุลที่เดินทางด้วยความเร็วแสงจะมี “พลังงานเกือบไม่มีที่สิ้นสุด” Gollin กล่าว มันจะระเบิดผ่านทุกอนุภาคที่พบส่งอิเล็กตรอนบินและผลิต “สเปรย์” ของสสารและปฏิสสาร – อนุภาคที่สร้างขึ้นในการชนความเร็วสูงพิเศษที่มีคุณสมบัติตรงข้ามกับของสสาร
”ผลกระทบจะเป็นเพียงพิเศษ”Gollin กล่าวว่า บาคาร่า
