الصوت أمر طبيعي جداً بالنسبة لنا على الأرض لدرجة أننا غالباً ما لا نفكر فيه. فأنت تسمع صوت الطيور في الصباح، وحركة المرور في الشارع، والموسيقى من سماعات الرأس، وربما حتى الطنين الخفيف لثلاجتك. ولكن ماذا يحدث عندما نغادر كوكبنا المألوف؟ هل يمكنك بالفعل سماع أي شيء في الفضاء؟ هل يوجد صوت خارج الأرض، أم أنه صمت كبير يصم الآذان هناك؟
في هذه المدونة، نغوص في عالم الصوت الرائع والسفر إلى الفضاء والعلوم. نوضح ما هو الصوت في الواقع، وكيف ينتشر، ولماذا يعمل بشكل مختلف في الفضاء، وكيف يمكن لرواد الفضاء التحدث مع بعضهم البعض. ونتساءل عما إذا كانت هناك طرق لإدراك “الصوت" في الكون بعد كل شيء.
ما هو الصوت على أي حال؟
قبل أن نقفز إلى الفضاء، علينا أن نفهم معنى الصوت على الأرض. ينشأ الصوت من الاهتزازات. عندما يهتز شيء ما - على سبيل المثال، وتر جيتار أو مكبر صوت أو حبالك الصوتية - فإنه يحرك جزيئات الهواء المحيطة به. ثم تتصادم هذه الجزيئات مع جزيئات أخرى، مما يخلق موجة من الاختلافات في ضغط الهواء. تلتقط أذننا تلك الاهتزازات، ويترجمها دماغنا إلى صوت.
باختصار: يحتاج الصوت إلى وسيط للانتقال. ويمكن أن يكون هذا الوسيط هو الهواء، أو الماء أو الفولاذ أو حتى عظامك.
الفضاء: فراغ بدون وسيط
وهنا يتلوى الحذاء على الفور. فالفضاء في الأساس فراغ: لا توجد جسيمات يمكن أن تنقل الاهتزازات أو بالكاد توجد أي جسيمات يمكنها نقل الاهتزازات. فبدون وجود وسط، لا يمكن للموجة الصوتية أن تنتشر من تلقاء نفسها. وهذا يعني، بالمعنى الدقيق للكلمة، أنه لا يمكن سماع أي صوت كما نعرفه في الفضاء.
عندما تنفجر سفينة فضاء في أعماق الكون، يبدو الأمر مذهلاً - ولكن على عكس أفلام هوليوود، لا تسمع صوت “بوم" دراماتيكي هناك. فبالنسبة لرائد الفضاء الذي يشاهده، يظل صامتاً.
ولكن كيف يتواصل رواد الفضاء؟
قد تتساءل: إذا كان الصوت لا يمكن أن ينتشر في الفضاء، فكيف يمكن لرواد الفضاء فهم بعضهم البعض؟ يتم ذلك من خلال الاتصالات اللاسلكية. يرتدي رواد الفضاء خوذات مزودة بميكروفونات تسجل أصواتهم. يتم تحويل هذه الإشارات إلى موجات راديو، وهو شكل من أشكال الطاقة الكهرومغناطيسية التي يمكن أن تنتقل عبر الفضاء. من ناحية أخرى، يقوم الراديو بتحويل الإشارات إلى صوت.
داخل سفينة الفضاء أو المحطة الفضائية، بالمناسبة، يمكن سماع الصوت داخل سفينة الفضاء أو المحطة الفضائية بسبب وجود الهواء هناك. لذلك يسمع رواد الفضاء أزيز أنظمة التهوية، وطقطقة المفاتيح وأحاديث الزملاء. فقط في الخارج، في الفراغ الحقيقي للفضاء، يتوقف الصوت.
الصوت في الخيال العلمي: غالبًا ما يكون غير واقعي
يعرف أي شخص شاهد فيلم خيال علمي من قبل أن المؤثرات الصوتية المذهلة غالباً ما تُضاف إلى معارك الفضاء أو الانفجارات. فكر في هدير المحركات أو صوت صرير الليزر. يبدو الأمر مثيراً، لكنه غير صحيح من الناحية العلمية. في الواقع، ستكون تلك المشاهد صامتة تماماً.
إلا أن صانعي الأفلام يفعلون ذلك عن عمد: فالصمت يبدو غير طبيعي للمشاهدين ومن شأنه أن يقلل من التوتر. أحد الاستثناءات هو فيلم 2001: أوديسا الفضاءالذي صور فيه المخرج ستانلي كوبريك صمت الفضاء بشكل واقعي.
إذن هل لا يوجد صوت خارج الأرض على الإطلاق؟
هذا سؤال مثير للاهتمام. بالمعنى الدقيق للكلمة، لا يوجد صوت مسموع في الفراغ. لكن في الكون، هناك اهتزازات وموجات تنتشر بطريقة مختلفة:
1. الصوت في السحب الغازية والكواكب
على الرغم من أن الفضاء السحيق عبارة عن فراغ، إلا أن هناك أماكن تتواجد فيها الجسيمات. فكر في السحب الغازية أو الغلاف الجوي للكواكب أو الشمس. هذا هو المكان الذي يمكن أن ينتشر فيه الصوت - على الرغم من أن الصوت يبدو مختلفًا تمامًا عن الصوت على الأرض. على سبيل المثال،
2. تحويل الموجات الفضائية إلى صوتية
يمكن لعلماء الفلك تحويل الإشعاع الكهرومغناطيسي أو موجات الراديو أو حتى موجات الجاذبية إلى نغمات مسموعة. وغالباً ما يتم ذلك لفهم الظواهر بشكل أفضل مثل الثقوب السوداء أو النجوم النابضة. على سبيل المثال، جعلت وكالة ناسا “أصوات" الفضاء مسموعة من خلال ترجمة البيانات إلى صوت. وغالبًا ما تكون النتيجة نوعًا من الأصوات الغريبة الرنانة التي تشبه الخيال العلمي أكثر من البيانو.
3. الاهتزازات في الهياكل
إذا كنت في مركبة فضائية أو بدلة فضاء واصطدمت بشيء ما، يمكن للصوت أن ينتشر عبر المواد الصلبة. لذا يمكن لرائد الفضاء الذي ينقر على خوذته أن يسمع الصوت - ليس من خلال الفضاء، ولكن من خلال الاهتزازات التي تسببها البدلة نفسها.
كيف سيكون “صوت" الفضاء؟
لنفترض أنه لا يزال بإمكاننا ضبط آذاننا بطريقة سحرية على الذبذبات والموجات الموجودة في الكون. عندها ربما سنسمع على الأرجح نشازاً من الهمهمات المنخفضة والإيقاعات النابضة والصفير عالي النبرة. فالنجوم النابضة، على سبيل المثال، تبعث إشارات بإيقاع دقيق للغاية، كما لو كان هناك شخص ما يستخدم بندولاً كونياً. وتصدر الثقوب السوداء ترددات منخفضة أقل بكثير من نطاق سمعنا، ولكن - عند تكبيرها - تبدو وكأنها أصوات دوي عميق.
ألهمت فكرة أن الكون مليء “بالموسيقى غير المسموعة" العديد من العلماء والفنانين.
ما أهمية الصمت في الفضاء؟
بالنسبة لرواد الفضاء، فإن صمت الفضاء ليس رائعاً فحسب، بل هو عامل أمان أيضاً. ونظراً لأنهم لا يستطيعون سماع أي شيء خارج المركبة الفضائية، فإنهم يعتمدون كلياً على الاتصال من خلال سماعات الرأس. وبالتالي فإن فقدان الاتصال اللاسلكي يمكن أن يهدد حياتهم.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يكون الصمت مستنزفاً نفسياً. على الأرض، نحن محاطون بالصوت باستمرار، وغالباً ما يُنظر إلى الصمت على أنه مهدئ. ولكن في الفضاء، يمكن للشعور بانعدام الصوت تماماً أن يثير شعوراً بالعزلة. وهذا هو السبب في إضافة الأصوات بشكل متعمد داخل المحطات الفضائية: أنظمة التهوية والضوضاء الخلفية تجعل رواد الفضاء يشعرون بوحدة أقل.
رمزية الصمت في الفضاء
غياب الصوت في الفضاء له جانب فلسفي أيضًا. فهو يذكّرنا بأن طريقتنا في الإدراك ما هي إلا واحدة من عدة طرق. فالصوت، كما نعرفه، هو ظاهرة لا يمكن أن توجد إلا في قشرة صغيرة ورقيقة حول كوكبنا. وخارج تلك القشرة، تنطبق قواعد مختلفة تمامًا.
إنه يوضح لنا كم هو مميز أن نختبر الصوت هنا على الأرض: من الموسيقى إلى المحادثات، من البحر إلى الرياح. أما في الفضاء، فلا شيء من ذلك موجود. ربما لا يزال هذا هو الدرس الأكبر: على وجه التحديد لأن الصمت هو القاعدة هناك، نتعلم أن نقدر الصوت على الأرض أكثر.
الصمت باعتباره “الصوت" الحقيقي للكون
إذن، هل الصوت موجود خارج الأرض؟ الجواب الصريح: ليس كما نعرفه. فالفراغ في الفضاء يفتقر إلى وسيط لحمل الموجات الصوتية، مما يجعل كل شيء صامتًا. ومع ذلك، هناك ما يكفي من الذبذبات والموجات التي يمكننا - ببعض الإبداع والتكنولوجيا - تحويلها إلى إشارات مسموعة. وبهذه الطريقة، يمكننا الاستماع إلى الكون في نهاية المطاف، وإن كان ذلك بشكل غير مباشر.
لذا فإن رواد الفضاء لن يسمعوا أبداً انفجاراً خارج سفينتهم الفضائية، لكن داخل خوذتهم أو محطتهم سيبقى هناك لحسن الحظ الكثير لسماعه. وبالنسبة لنا نحن على الأرض، قد يكون من المريح لنا أن نعرف أن حياتنا اليومية تتلألأ بالأصوات - وهو أمر مستحيل تمامًا في معظم أنحاء الكون.
