Ses hızı, Işık Hızı Kadar Olsaydı Ne Olurdu?

Aklınıza ilk gelen, eşzamanlı gök gürültüsü ve şimşek sadece bir başlangıç.

Sesin hızı ışık hızı kadar hızlı olsaydı, insanların bu olağanüstü etkilerden sağ çıkmaları pek mümkün olmazdı.

Bulutlar ufukta alçakta asılı duruyor; hava yapışkan ve elektrikle cızırtılı. Aniden, sessiz bir şimşek çakarak gökyüzünü aydınlatır. Bom tam dört saniye sonra gök gürültüsü sesi gelir.

Saniyede 300.000 kilometre hızla hareket eden ışıkla karşılaştırıldığında, ses dalgaları daha yavaştır ve havada saniyede 0,3 km hızla hareket eder. Bu yüzden gök gürültüsünü duymadan önce şimşeği görürüz. Ama sesin hızı aniden bir milyon kat daha hızlı yani ışık hızıyla aynı olsaydı ne olurdu?

Elbette, gök gürültüsü size şimşekle tam aynı anda ulaşacaktır. Ancak bu şimşek de oldukça ürkütücü görünürdü. Ses dalgaları, her biri diğerine çarpacak kadar hafif hareket eden parçacıklardan oluşurdu. Illinois Üniversitesi'nde fizik profesörü olan George Gollin, bunun dalga içinde daha yüksek ve daha düşük yoğunluklu alanlar oluşturduğunu söyledi. Bir örnek düşünmemiz gerekirse, oyuncak hareket ettikçe, bobinler sürekli olarak bir araya toplanır ve sonra tekrar yayılır. Ses dalgaları da benzerdir. Yavaş hızlarda, yoğunluktaki bu değişiklik algılanamaz. Işık hızında ise bu farklı bir hikâye olurdu.

Gollin, WordsSideKick.com'a verdiği demeçte, "Olabilecek olan şey, [bir yıldırım fırtınası sırasında] oldukça nemli havanız var, ses dalgası geliyor ve önce çok sıkışıyor ve sonra genişliyor ve basınç çok düşüyor" dedi. Basınç sıcaklığa karşılık geldiğinden, bir gök gürültüsünden sonra hava basıncındaki ani düşüş, nemli havanın donmasına neden olur. Yoğun bir buz kristalleri sisi arasından şimşeği görürdünüz.

Ultra hızlı bir ses hızı, dünyamızın sesini tamamen değiştirecektir. Örneğin sesler o kadar tiz olurdu ki işitilemezdi. Middle Tennessee Eyalet Üniversitesi'nde fizik ve astronomi bölümünde profesör olan William Robertson, "Köpeğiniz bile sizi duyamadı" dedi.

Ses tellerimiz, spor salonunda duvara bağlı gördüğünüz ağır halatlar gibi davranan duran dalgalar üreterek ses üretir. Bir halterci onları yeterince hızlı salladığında, dalgalar ipte ilerliyormuş gibi görünmeden yukarı ve aşağı salınım yapmaya başlar. İpler gitgide daha hızlı sallandıkça, dalgaların sayısı, yani frekansları artar. Benzer şekilde, ses tellerimizin ürettiği ses dalgalarının hızı arttıkça frekansı da artar.

Ses dalgaları ile daha yüksek frekans, daha yüksek perde anlamına gelir. Sesimizin ne kadar yükseleceğini anlamak için eğlenceli bir gerçek: ses saf helyumda havaya göre üç kat daha hızlı hareket eder ve bu yüzden gazı solumak bizi Mickey Mouse gibi seslendirir. Robertson, "Ve ses hızını bir milyon kat artırmaktan bahsediyoruz" dedi.

Robertson, aynı etkinin orkestralara zarar vereceğini de sözlerine ekledi. Nefesli çalgılar, insan ses telleri gibi davranır; ses, bir obua veya trompet boşluğunun içinde ileri geri hareket eder ve bu da duran bir dalga oluşturur. Nefesli çalgıları kemanlar ve çellolarla uyum içinde tutmak için milyonlarca kat daha uzun olacak şekilde tasarlamamız gerektiğini söyledi.

Ne yazık ki, insanlar bu muhteşem değişiklikleri deneyimlemek için hayatta kalamazdı. Bir flütün yumuşak ıslığı bile çevresindeki her şeyi paramparça ederdi. Işık, maddeden oluşmayan elektromanyetik dalgalar halinde hareket eder, ancak ses dalgaları mekaniktir yani birbiriyle çarpışan parçacıklardan oluşur. Gollin, ışık hızında hareket eden bir molekülün "neredeyse sonsuz enerjiye" sahip olacağını söyledi. Karşılaştığı her parçacığı patlatacak, elektronları uçuracak ve madde ve antimaddeden oluşan bir "sprey" üretecektir.

Gollin, "Etkiler olağanüstü ve korkutucu olurdu" dedi.

Araştırma, WordsSideKick.com'da yayınlandı.