Schall im All – Was hören wir wirklich?

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0:19 Heute nehmen wir dich mit auf eine faszinierende Reise zu einer der berühmtesten Zeilen der Filmgeschichte im Weltraum kann dich niemand schreien hören. Dieses Versprechen aus dem Film Alien ist wissenschaftlich korrekt, aber die ganze Geschichte ist komplexer und interessanter. Zudem gibt es viele Science Fiction Filme, in denen gewaltige Explosionen von Sternen und Planeten mit großen Lautstärkeausbrüchen begleitet werden. Wir erkunden heute den Schall im all, die Stille des Vakuums und die überraschenden Wege, wie das Universum doch Geräusche macht. Lehne dich zurück, schließe die Augen und lass dich treiben in eine Welt, wo Stille die Norm ist, aber wo Schallwellen trotzdem existieren, auf weisen,

1:05 die du nie erwartet hättest. Beginnen wir mit den Grundlagen. Was ist Schall? Schall ist eine mechanische Welle, die sich durch ein Medium ausbreitet, wenn du sprichst, vibrieren deine Stimmbänder. Diese Vibrationen setzen Luftmoleküle in Bewegung, diese Moleküle stoßen an benachbarte Moleküle, die wiederum gegen weitere Stoßen, als.

1:26 Eine Druckwelle breitet sich aus, das ist Schall. Entscheidend ist, Schall braucht ein Medium, Luft, Wasser, Metall, Gestein, irgendetwas, das vibrieren kann, ohne Medium keine Schallübertragung, und hier liegt das Problem mit dem Weltraum, es ist größtenteils leer, wenn wir in den Sternenhimmel blicken, sehen wir Sterne, das bedeutet, dass das Licht der Sterne ungehindert bis zu deinen Augen vordringen kann.

1:55 Dies wiederum bedeutet, dass sich nichts auf dem Weg zwischen dem Stern, also der Lichtquelle, und deinen Augen befinden kann. Das Vakuum des Weltraums ist nicht absolut leer, aber die Dichte ist eben verschwindend gering. Im interstellaren Medium gibt es etwa ein Atom pro Kubikzentimeter zum Vergleich auf Meereshöhe der Erde gibt es etwa 10 hoch 19 Moleküle pro Kubikzentimeter der Weltraum.

2:23 Ist etwa 10 hoch 19 mal dünner als die Luft? Bei dieser Dichte können sich Schallwellen im traditionellen Sinne nicht ausbreiten, die Atome sind zu weit voneinander entfernt, eine Vibration würde sich nicht als kohärente Welle fortpflanzen, sie würde einfach verpuffen, daher im Vakuum des Weltraums gibt es keinen hörbaren Schall.

2:47 Wenn ein Astronaut im offenen Weltraum schreit, erzeugen seine Stimmbänder Vibrationen in der Luft innerhalb seines Helms. Er hört sich selbst durch Knochenleitung und durch die Luft im Helm, aber kein Schall verlässt den Helm, ein anderer Astronaut auch nur einen Meter entfernt, hört absolut nichts, die Stille des Weltraums ist total Science Fiction Filme machen das oft falsch, die. Explodierende Raumschiffe, Röhrende Raumjäger, dröhnende Laserschüsse alles Unsinn im Vakuum. In Wirklichkeit wären weltraumschlachten lautlos, gespenstisch, still, nur das Rauschen der Funkgeräte, die elektromagnetische Wellen versenden und kein Medium brauchen, würden die Kommunikation ermöglichen. Aber ist das Universum wirklich

3:34 komplett lautlos? Hier wird es interessant. Denn obwohl traditioneller Schall im Vakuum nicht existiert, gibt es andere Arten von Schall. Im Kosmos beginnen wir mit Planetenatmosphären auf der Venus, dem Mars, Titan, überall, wo es eine Atmosphäre gibt, kann es Schall geben, die Mars Rover Percyverance und Inside haben tatsächlich Mikrofone, die Geräusche auf dem Mars aufzeichnen, Mars hat eine Atmosphäre, die etwa 1% so dicht ist wie die der Erde. Schall breitet sich dort aus, aber anders. Die Schallgeschwindigkeit auf dem Mars beträgt etwa 240 Meter pro Sekunde, verglichen mit den 343 Metern pro Sekunde auf der Erde.

4:20 Tiefe Frequenzen breiten sich langsamer aus als hohe, ein Phänomen, das auf der Erde nicht auftritt, ein Konzert auf dem Mars würde seltsam klingen, mit einer zeitlichen Verzögerung zwischen Bass und Höhen. Die Aufnahmen von Percy Ryans haben Windgeräusche eingefangen, das Surren der Rotoren des Helikopters, das Knirschen der Räder auf marsianischem Boden.

4:44 Es ist leise, gedämpfte Geräusche in der dünnen Atmosphäre, aber sie sind real. Auf der Venus wäre Schall wieder anders, die Atmosphäre ist 90 mal dichter als die der Erde, mit einem Druck wie etwa 900 Meter unter dem Meer. Schall würde sich dort sehr effizient ausbreiten mit einer Geschwindigkeit von etwa 410 Metern pro Sekunde.

5:06 Ein Flüstern könnte über große Distanzen gehört werden, allerdings würde die extreme Hitze von 465 Grad Celsius jeden Besucher töten, lange bevor er etwas hören könnte. Titan, der Mond des Saturns, hat eine dichte Stickstoffatmosphäre 1,5, mal dichter als die der Erde. Schallwellen würden sich dort gut ausbreiten.

5:30 Wegen der niedrigen Temperatur von -179 Grad Celsius und der geringen Schallgeschwindigkeit von etwa 200 Metern pro Sekunde würden stimmen tiefer und dumpfer klingen. Titan könnte ein Ort sein, auf dem Schall auf fremdartige Weise existiert, gedämpft, langsam, aber vorhanden. Auf Jupiter oder Saturn, Gasriesen ohne feste Oberfläche, existiert Schall in den dichten Atmosphären.

5:59 Blitze erzeugen Donner, Stürme erzeugen Turbulenzen. Die Voyager Sonden haben elektromagnetische Wellen vom Jupiter aufgenommen, die in den hörbaren Bereich übersetzt wie unheimliche Pfiffe und Brummen klingen. Das sind keine direkten Schallwellen, sondern Radiowellen, die durch Wechselwirkungen zwischen dem Magnetfeld und geladenen Teilchen entstehen.

6:21 Aber sie geben uns einen Eindruck der Dynamik dieser Welten. Dann gibt es Schallwellen in Plasmen. Plasma ist der vierte Aggregatzustand, ionisiertes Gas, in dem Elektronen von Atomen getrennt sind, Plasmen existieren in der Corona der Sonne, in Nebeln, im interstellaren Medium in Plasmen können sich Wellen ausbreiten. Die als magnetosonische Wellen bekannt sind. Sie sind nicht ganz wie Schall, aber sie transportieren Energie durch Vibration.

6:52 Die Sonne selbst klingt die Oberfläche der Sonne pulsiert mit Millionen von Schwingungsmoden, angetrieben von Konvektionsströmen im Inneren. Diese Schwingungen sind Schallwellen, die sich aus dem Inneren der Sonne heraus ausbreiten, an der Oberfläche reflektiert werden und ein komplexes Muster von stehenden Wellen erzeugen. Dieses Phänomen nennt man Helioseismologie. Astronomen nutzen diese Schwingungen, um das Innere der Sonne zu erforschen, ähnlich wie Seismologen Erdbebenwellen nutzen, um das Erdinnere zu studieren. Die Frequenzen liegen typischerweise bei etwa 5 Minuten pro Zyklus, viel zu langsam, um zu hören, aber wenn man sie beschleunigt und in den hörbaren Bereich Transponiert, entsteht ein tiefes, Resonantes

7:41 dröhnen. Auch andere Sterne schwingen Astroseismologie ist das Studium dieser stellaren Vibrationen durch die Analyse der Helligkeitsschwankungen können wir in die innere Struktur, das Alter und die Masse von Sternen bestimmen. Jeder Stern hat sozusagen seine eigene Musik, eine einzigartige Signatur seiner inneren Prozesse, schwarze Löcher erzeugen ebenfalls Schall auf eine bizarre Art. Im Jahr 2003 entdeckten Astronomen, dass das Supermassive Schwarze Loch im Zentrum des Perseus Galaxienhaufens Druckwellen im umgebenden heißen Gas erzeugt. Diese Wellen sind gewaltig mit einer Wellenlänge von etwa 30000 Lichtjahren, die Frequenz entspricht einem bi Flat 57 Oktaven unter dem mittleren C.

8:32 Das ist die tiefste je im Universum entdeckte Note. Doch diese Schallwellen werden durch periodische Ausbrüche von Jets aus dem schwarzen Loch erzeugt. Die Jets stoßen in umgebende Gaswellen und erzeugen Druckwellen, die sich über Millionen von Jahren ausbreiten. Diese Wellen heizen das Gas und verhindern, dass es abkühlt und zu Sternen kollabiert, schwarze Löcher spielen also eine Rolle in der Regulierung der sternex Entstehung in Galaxienhaufen durch Schall. Auch das frühere Universum war voller Schall. Kurz nach dem Urknall war das Universum extrem dicht und heiß, ein Plasma aus Protonen, Elektronen und Photonen in diesem Plasma konnten sich Schallwellen ausbreiten, angetrieben von

9:21 Druckunterschieden. Diese akustischen Schwingungen im früheren Universum hinterließen Spuren in der kosmischen Hintergrundstrahlung, die. Sie sind wie fossile Schallwellen eingefroren in der Struktur des Universums. Die Wellenlänge dieser Schwingungen, etwa 490000000 Lichtjahre beeinflusst. Wie sich Galaxien im Universum verteilen wir sehen diese charakteristische Längenskala in der Verteilung der Galaxien heute die Entdeckung dieser akustischen Signatur war ein Triumph der Kosmologie. Sie bestätigte das Standardmodell des Urknalls und gibt uns präzise Messungen der Zusammensetzungen und Geometrie des Universums.

10:05 Das Universum hat in gewissem Sinne geklingelt wie eine Glocke in seinen ersten 380000 Jahren. Gravitationswellen sind eine weitere Form vom Schall im Kosmos, sie sind keine Schallwellen im traditionellen Sinne, sondern Wellen in der Raumzeit selbst. Wenn massive Objekte wie schwarze Löcher oder Neutronensterne Kollodieren, erzeugen sie Gravitationswellen, die sie mit Lichtgeschwindigkeit durch das Universum tragen. Gravitationswellen wurden im Lego Experiment direkt detektiert, die Wellen sind winzig, sie verzerren die Raumzeit weniger als um den Durchmesser eines Protons über eine Distanz von 4 Kilometern, aber sie sind messbar, und wenn man ihre Frequenzen in den hörbaren Bereich übersetzt, dann.

10:53 Hört man ein charakteristisches Chip, ein schnelles Ansteigen der Tonhöhe, das den finalen Moment der Verschmelzung zweier schwarzer Löcher markiert. Gravitationswellen sind nicht Schall, aber sie haben akustische Eigenschaften, sie tragen Informationen über beschleunigte Massen, genau wie Schallwellen, Informationen über vibrierende Objekte tragen.

11:16 In diesem Sinne hört Lego das Universum. Nicht mit Mikrofonen, sondern mit extrem präzisen Laser Inferometern die NASA hat verschiedene Daten aus dem Weltraum, elektromagnetische Wellen, Helligkeitsschwankungen und Plasmafluktuationen in hörbare Töne umgewandelt. Diese Sonifikationen sind künstlerische Interpretationen, keine direkten Schallaufnahmen, aber sie geben einen Eindruck der Dynamik kosmischer Prozesse. Die Klänge der Planeten, aufgenommen von Voyager, Cassini und anderen Sonden, sind eigentlich Radiowellen, die in den hörbaren Bereich Transponiert wurden. Jupiters magnetosphärische Emissionen klingen wie gruselige Pfeiftöne, Saturns Ringe klingen wie Knisternisch Rauschen, wenn Staubpartikel sie durch Queren

12:06 und Radiowellen erzeugen, das ist nicht Schall, aber es ist eine Form kosmischer Musik. Zurück zur ursprünglichen Frage kann man im Weltraum schreien hören? Die Antwort ist im Vakuum, nein, aber das Universum ist nicht überall Vakuum in den Atmosphären, in den Plasmen und dichten Nebeln, dort gibt es Schall, nicht in der Art, wie wir ihn auf der Erde erleben, sondern auch in anderen Formen.

12:32 Stell dir vor, du könntest im Inneren der Sonne hören, du würdest ein tiefes, Dröhnendes donnern wahrnehmen. Das Ergebnis von Millionen Schwingungsmoden im Zentrum eines Neutronensterns, wo die Dichte so hoch ist, dass Atomkerne sich berühren, würden sich Schallwellen mit einem signifikanten Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit ausbreiten.

12:54 Die Klänge wären in Frequenzen, die wir nicht hören könnten, aber sie wären real. Im heißen Gas eines Galaxienhaufens würde sich Schall über Millionen von Lichtjahren ausbreiten. Ein Ton könnte Millionen von Jahren brauchen, um einen Zyklus zu vollenden. Es ist Schall in einer Dimension, die unsere tägliche Erfahrung übersteigt. Die Stelle im Weltraum ist also relativ für Menschen im Raumanzug ist das Vakuum absolut still, die. Aber für die Objekte selbst Sterne, Plasmen, Atmosphären, gibt es Vibrationen, Schwingungen. Also klang.

13:33 Das Universum ist nicht stumm, es kommuniziert durch Wellen, Schallwellen, elektromagnetische Wellen und Gravitationswellen. Wir müssen nur lernen zuzuhören, das Fehlen von Schall im Vakuum hat praktische Konsequenzen für die Raumfahrt, Astronauten auf der ISS können einander nicht direkt hören. Sie müssen Funkgeräte verwenden, selbst wenn sie miteinander schweben. Wenn ein Stück Equipment außerhalb der Station Probleme hat, ein knarrendes Gelenk, ein klapperndes Werkzeug, so hört es niemand.

14:04 Visuelle Inspektionen sind also entscheidend innerhalb der Raumstation selbst gibt es Schall, die Luft ermöglicht dies, die ISS ist voller Geräusche, das Summen von Ventilatoren, das Rauschen von Luftzirkulation, das Klicken von Schaltern. Astronauten berichten, dass es manchmal schwer ist zu schlafen. Wegen des konstanten Lärms.

14:26 Die Stille des Weltraums hört auf, sobald man eine Druckkabine betritt, auf dem Mond experimentierten die Apollo Astronauten mit Schall, Neil Armstrong und Bass Aldrin kommunizierten über Funk, aber sie konnten aneinander nicht direkt durch das Vakuum hören, selbst wenn sie Helm an Helm standen. Allerdings wurde Schall durch physischen Kontakt übertragen. Wenn sie denselben Felsen berührten oder Ihre Anzeigen sich berührten, konnten Vibrationen durch festes Material übertragen werden.

14:56 Diese Knochenleitung oder Strukturübertragung ist eine Form von Schall, die im Weltraum funktioniert, solange es physischen Kontakt gibt, ein Hammer, der gegen die Außenseite der Raumstation schlägt, würde durch die medallstruktur Vibrationen senden, die innen hörbar wären, das ist kein Schall durch Loft, sondern durch Festkörper.

15:16 Das Konzept von Stille im Weltraum hat auch philosophische Dimensionen. Die Stille des Kosmos ist eine Erinnerung an die Fremdartigkeit des Weltraums, ist ein Ort ohne Luft, ohne Schall, ohne die sensorischen Hinweise, an die wir gewöhnt sind. Es ist eine Umgebung, die fundamental anders ist als alles, was wir auf der Erde erleben, aber diese Stille ist auch friedlich, kein Verkehrslärm, keine laute Musik, kein Geschrei, nur das Universum ausgedehnt und still, die. Astronauten beschreiben oft ein tiefes Gefühl der Ruhe, wenn sie in den Weltraum blicken.

15:53 Die Stille ist Teil der Schönheit hier auf der Erde sind wir in Schall getaucht, jeden Moment umgeben uns Geräusche, Wind, Vögel, Autos, stimmen, Musik, unsere Welt ist lebendig mit Klang, das ist ein Privileg, das wir oft nicht schätzen, Schall ist ein Zeichen von Atmosphäre, von Dichte, von Energie. Es ist auch das Zeichen von Leben. Die Erde summt mit Klängen, der Wind in den Bäumen, Wellen am Strand donnert in der Ferne das Lachen von Kindern, jedes Geräusch ist eine Vibration, die durch unsere Atmosphäre reist. Eine Atmosphäre, die uns schützt, uns nährt und uns am Leben hält.

16:34 Im Weltraum gibt es keine solche Symphonie, es gibt Stille, gebrochen nur von den seltenen, unvorstellbaren Klängen kosmischer Prozesse. Schallwellen, die Millionen Jahre brauchen, um einen Ton zu vollenden, oder Gravitationswellen, die die Raumzeit selbst erzittern lassen. Wenn wir zu den Sternen reisen, werden wir diese Stille erleben, wir werden lernen, in ihr zu leben, aber wir werden uns auch an die Geräusche der Erde erinnern, dem vertrauten, tröstlichen Lärm des Lebens, und vielleicht werden wir unseren heimatplan Planeten noch mehr schätzen. Diese lauten, lebendigen, klingenden Orte im stillen Universum.

17:16 Gute Nacht und während du schläfst, lauschte den Geräuschen um dich herum, das leise atmen, das Rascheln von Stoff, vielleicht fernes Verkehrsrauschen, das sind Klänge einer bewohnten Welt. Im Weltraum gibt es nur Stille, aber hier, auf unserer wunderbaren Erde ist die Welt voller Musik.