Tháng 04, 2019
Thứ ba
Chủ Nhật, ngày 01/11/2015 18:00 PM (GMT+7)

Phát hiện âm thanh vẫn tồn tại và lan tỏa trong vũ trụ

Các nhà khoa học đã chứng minh rằng, dù vô cùng rộng lớn nhưng vũ trụ không phải là một môi trường hoàn toàn trống rỗng và không tồn tại thứ gì cả.

Vũ trụ không im lặng như chúng ta tưởng tượng

Hầu hết chúng ta đều nghĩ rằng âm thanh không thể truyền đi trong môi trường trống rỗng và chân không như vũ trụ. Môi trường này không có sự tồn tại của bất kì phân tử vật chất nào để tạo nền tảng cho các dao động âm thanh truyền đi. Sự thật là điều này đúng, nhưng chỉ đúng một phần.

Các nhà khoa học đã chứng minh rằng, dù vô cùng rộng lớn nhưng vũ trụ không phải là một môi trường hoàn toàn trống rỗng và không tồn tại thứ gì cả. Trong vũ trụ chứa rất nhiều khí và bụi thiên hà (interstellar gas and dust). Chúng là những thứ còn sót lại sau khi chết bởi những ngôi sao già. Các loại vật chất này thường tự kết hợp lại với nhau để tạo thành các ngôi sao mới và trong quá trình chờ đợi, chúng chính là môi trường lý tưởng để truyền tải âm thanh.

Phát hiện âm thanh vẫn tồn tại và lan tỏa trong vũ trụ - 1

Nhưng thật ra, chúng ta không thể nghe được những âm thanh này. Các phân tử vật chất trong vũ trụ quá phân tán và cách xa nhau. Điều này dẫn đến kết quả các sóng âm thanh có tần số rất thấp, nằm ngoài ngưỡng nghe của con người. Điều này tương tự như các gợn sóng lan ra khi bạn thả một viên đá xuống mặt hồ.

Các gợn sóng càng lan ra xa thì chúng sẽ càng mất đi năng lượng, yếu đi và dần biến mất. Điều này lý giải nguyên nhân vì sao chúng ta chỉ có thể nghe được những âm thanh tạo ra ở vị trí gần.

Khi một làn sóng âm lướt qua, chúng tạo ra sự dao động lên xuống trong áp suất không khí. Và khoảng thời gian giữa các lần dao động thể hiện tần số của âm thanh (đo lường bằng đơn vị Hertz). Tương tự, khoảng cách giữa các đỉnh của dao động tạo thành độ dài của sóng âm (hay còn gọi là bước sóng)

Nếu khoảng cách giữa các phân tử trong không khí lớn hơn độ dài của sóng âm, thì âm thanh sẽ không thể vượt qua được khoảng chênh lệch này và gây ra một sự gián đoạn. Khi đó, sóng âm sẽ dừng lại và biến mất.  

Chính vì thế, âm thanh cần phải có một bước sóng thật rộng để có thể lan xa. Tuy nhiên, khi đến tai của người nghe, loại âm thanh có bước sóng rộng này lại có cao độ (pitch) rất thấp. Một khi âm thanh có tần số nhỏ hơn 20 Hz, chúng trở thành siêu âm (ultrasound), và tai người không thể nghe được những âm thanh này.

Một ví dụ ở đây là trường hợp của lỗ đen vũ trụ (black hole). Chúng phát ra những âm thanh có tần số thấp nhất mà các nhà khoa học từng biết đến. Âm thanh này có tần số vào khoảng 57 quãng tám (octave) dưới trung độ C và thấp hơn một triệu tỷ lần ngưỡng nghe của con người.

Cứ mỗi 10 triệu năm thì chúng ta mới nhận được một lần dao động của sóng âm thanh phát ra từ lỗ đen. Trong khi tai người đã bắt đầu không thể nghe được những âm thanh có dao động 20 lần mỗi giây.

Ở hành tinh của chúng ta, các trận động đất phát ra âm thanh có cường độ  mạnh đến mức có thể lan ra xa ngoài không gian vũ trụ. Chúng là các hạ âm (infrasound) có bước sóng dày đặc, và tương tự như siêu âm, có thể tiếp tục truyền đi ở những môi trường mà các sóng âm bình thường sẽ bị dừng lại.

Vào khoảng một thời gian ngắn sau thời điểm Vụ nổ lớn (Big Bang) khai sinh ra vũ trụ (khoảng 760,000 năm), môi trường vũ trụ lúc đó có vật chất dày đặc đủ để những âm thanh có tần số bình thường có thể lan tỏa.

Phan Thanh (sciencealert)

Tin đọc nhiều

Vườn rau trong nhà bằng công nghệ khí canh sẽ xuất hiện tại 100 căn hộ Quận 2 Sau một thời gian dài nghiên cứu, dự án khởi nghiệp Treant...
Hệ thống nước xử lý nước thải 'tàng hình' trong những công trình xanh Ngay dưới chân những em nhỏ đang chơi bóng trên sân cỏ nhân...
Trang trại rau sạch lớn nhất Đà Nẵng của chàng cử nhân luật Với thương hiệu mang tên Pihka, rau hữu cơ của chàng cử nhân...
Quay màn hình trên Windows 10 mà không cần phần mềm Nếu đang sử dụng Windows 10, bạn có thể tận dụng nhanh thanh...