Chuyện gì sẽ xảy ra nếu bạn thấy tia chớp và nghe được tiếng sấm cùng lúc?

Đôi khi có những thứ không nên đến cùng một lúc với nhau.

Trong một ngày mưa bão, bạn sẽ thấy một tia chớp thầm lặng xuất hiện trên bầu trời và khoảng 4 giây sau, bạn mới nghe tiếng sấm ầm ầm, đôi khi làm bạn giật mình. Có lẽ bạn đã biết nguyên nhân của hiện tượng này, do ánh sáng di chuyển nhanh hơn âm thanh rất nhiều. Ánh sáng di chuyển với tốc độ lên đến 300.000 km/giây, trong khi đó, sóng âm di chuyển trong không khí với tốc độ chậm chạp 0,3km/giây.

Nhưng chuyện gì sẽ xảy ra nếu tốc độ âm thanh trong không khí nhanh hơn cả triệu lần, để ngang bằng với tốc độ ánh sáng?

Chuyện gì sẽ xảy ra nếu bạn thấy tia chớp và nghe được tiếng sấm cùng lúc?

Loading...

Tất nhiên, nếu như vậy thì bạn sẽ có thể nghe thấy tiếng sấm cùng lúc với tia chóp, có vẻ như rất hoành tráng và hoàn hảo, nhưng thật sự thì bạn sẽ không muốn trải nghiệm cảm giác đó đâu.

Sóng âm bao gồm các hạt, mỗi hạt chuyển động nhẹ đủ để va chạm vào hạt kế bên. George Gollin, giáo sư vật lý tại Đại học Illinois, cho biết điều đó tạo ra các khu vực có mật độ cao hơn và thấp hơn trong sóng âm. Ông lấy ví dụ món đồ chơi lò xo: khi nó di chuyển, các vòng dây liên tục chụm lại với nhau sau đó lại bung ra. Sóng âm thanh cũng tương tự như vậy. Ở tốc độ chậm, sự thay đổi mật độ đó là không thể nhận thấy. Ở tốc độ ánh sáng, đó là một câu chuyện khác.

Chuyện gì sẽ xảy ra nếu bạn thấy tia chớp và nghe được tiếng sấm cùng lúc?

Quay lại với câu chuyện tia sét và tiếng sấm, nếu ánh sáng và âm thanh có tốc độ ngang nhau, bạn sẽ thấy và nghe cùng một lúc, nhưng lúc đó, bạn sẽ thấy tia sét có hình thù kỳ lạ. “Trong điều kiện không khí ẩm của mưa bão, sóng âm đi qua và ép chặt mọi thứ, sau đó mở rộng và làm áp suất giảm đi rất nhiều. Bởi vì áp suất tương ứng với nhiệt độ, khi áp suất giảm đột ngột sau tiếng sấm sẽ khiến không khí ẩm bị đóng băng. Bạn sẽ thấy tia chớp sau một lớp sương mù dày đặc của các tinh thể băng”, Gollin nói.

Chuyện gì sẽ xảy ra nếu bạn thấy tia chớp và nghe được tiếng sấm cùng lúc?

Tốc độ âm thanh cực nhanh sẽ thay đổi hoàn toàn âm thanh trên thế giới của chúng ta. Giọng nói của chúng ta sẽ nghe rất khác biệt. Khi chúng ta nói, dây thanh âm của chúng ta rung động để tạo ra sóng âm thanh có nhiều tần số khác nhau, sau đó đưa chúng vào thanh quản. Ở đó, các sóng có cùng tần số cộng lại với nhau để tạo ra sóng lớn hơn nhiều - tức là âm thanh to hơn. Tuy nhiên, không phải tất cả các tần số cộng lại với nhau theo cùng một cách. Một số đồng bộ hóa hoàn hảo, trong khi một số khác can thiệp vào nhau, tạo ra sóng nhỏ hơn và âm thanh yên tĩnh hơn.

Nếu âm thanh di chuyển nhanh hơn trong không khí, nó sẽ thay đổi cách các sóng cộng lại với nhau, làm cho một số tần số lớn hơn và các tần số khác yên tĩnh hơn. Trong sóng âm, tần số tương ứng với độ cao, vì vậy những gì bạn nhận được là một giọng nói the thé rất kỳ quặc.

Để tưởng tượng giọng nói của chúng ta khi ấy thế nào, thì hãy nghĩ đến giọng nói sau khi hít một quả bóng khí heli, giống như giọng của chuột Mickey. William Robertson, giáo sư tại khoa vật lý và thiên văn Đại học bang Middle Tennessee, cho biết đó là bởi vì sóng âm thanh di chuyển nhanh hơn chỉ ba lần qua heli. Và nếu sóng âm có tốc độ ngang với ánh sáng, thì nó sẽ di chuyển nhanh hơn một triệu lần.

Cách những công cụ phát âm hoạt động cũng sẽ thay đổi. Ví dụ như các nhạc cụ thổi (kèn, sáo,...), các sóng âm do chúng tạo ra sẽ tăng tốc độ, dẫn đến tăng tần số và dẫn đến tăng độ cao, những nhạc cụ thổi này sẽ tạo ra âm thanh cao đến mức mà con người không thể nghe thấy. Chúng ta phải thiết kế các nhạc cụ này dài hơn 1 triệu lần để chúng có thể hòa hợp với violin và cello. Với các nhạc cụ như violin và cello, Robertson nói rằng sự thay đổi của tốc độ âm thanh khi nó di chuyển trong không khí sẽ không làm thay đổi tốc độ âm thanh dọc theo một sợi dây đàn.

Nhưng bạn cũng không cần phải suy nghĩ quá nhiều về những sự thay đổi khi âm thanh có tốc độ ngang với ánh sáng, vì con người sẽ không thể sống sót nếu đều này xảy ra. Ngay cả tiếng huýt nhẹ nhàng của một cây sáo cũng có thể thổi bay, biến mọi thứ xung quanh nó thành mảnh vụn.

Trong khi ánh sáng truyền đi trong sóng điện từ, không phải là vật chất, thì sóng âm là cơ học, bao gồm các hạt va chạm vào nhau. Gollin nói: một phân tử di chuyển với tốc độ ánh sáng sẽ có “năng lượng gần như vô hạn”. Nó sẽ bay xuyên qua mọi hạt mà nó gặp, giải phóng các electron và tạo ra một vụ phun trào các vật chất và phản vật chất - những hạt được tạo ra trong các vụ va chạm tốc độ cực cao có các đặc tính trái ngược với các đặc tính của vật chất.

“Hậu quả sẽ rất khủng khiếp”, Gollin nói. Có lẽ chúng ta nên hài lòng với thực tế là tiếng sấm sẽ đến sau tia chớp, sẽ không tuyệt chút nào nếu cả hai đến cùng lúc với nhau.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Bí ẩn kho báu khổng lồ trị giá hơn 120 triệu USD trên hòn đảo ở Ấn Độ Dương

Bí ẩn kho báu khổng lồ trị giá hơn 120 triệu USD trên hòn đảo ở Ấn Độ Dương

Đám cướp biển đột nhiên “bốc hơi” và người ta tin rằng Levasseur đã giấu kho vàng của hắn ta trên đảo Mahé ở quốc đảo Seychelles.

Đăng ngày: 05/12/2021
NASA điều tra khoảng trống kỳ lạ, mỗi ngày chỉ mở ra một lần tại cực Bắc

NASA điều tra khoảng trống kỳ lạ, mỗi ngày chỉ mở ra một lần tại cực Bắc

(Dân trí) - Một sự kiện bất thường trong bầu khí quyển của Trái Đất vừa được NASA phát hiện, có thể sẽ gây ra một số vấn đề cho các vệ tinh và tàu vũ trụ trên quỹ đạo xung quanh Trái Đất.

Đăng ngày: 04/12/2021
Nhà tiên tri Nostradamus tiên đoán

Nhà tiên tri Nostradamus tiên đoán "vận mệnh" thế giới năm 2022

Nhà tiên tri người Pháp Nostradamus, người từng có những dự đoán khá chính xác, đã đưa ra các dự báo về tình hình thế giới trong năm 2022.

Đăng ngày: 03/12/2021
Chiến dịch khoan lấy lõi băng 1,5 triệu năm ở Nam Cực

Chiến dịch khoan lấy lõi băng 1,5 triệu năm ở Nam Cực

Chiến dịch khoan lõi băng để tìm hiểu về môi trường và khí hậu Trái Đất dự kiến kéo dài đến tháng 1/2022 với tốc độ 170 m mỗi tuần.

Đăng ngày: 03/12/2021
Những sự thật lịch sử nghe kỳ lạ tới khó tin

Những sự thật lịch sử nghe kỳ lạ tới khó tin

Rất nhiều điều trên thế giới đã thay đổi cùng với các tiến bộ công nghệ và văn hóa.

Đăng ngày: 02/12/2021
Sinh vật 2 tỉ tuổi làm mềm Trái đất, tạo nên nhiều dãy núi

Sinh vật 2 tỉ tuổi làm mềm Trái đất, tạo nên nhiều dãy núi

Hàng loạt dãy núi hùng vĩ của Trái đất sẽ không bao giờ được hình thành nếu không có cuộc bùng nổ sự sống 2 tỉ năm trước, gián tiếp khiến vài vùng vỏ Trái đất trở nên... mềm và dẻo.

Đăng ngày: 02/12/2021
Kỹ sư hàng không Anh tuyên bố xác định được vị trí chính xác của máy bay MH370

Kỹ sư hàng không Anh tuyên bố xác định được vị trí chính xác của máy bay MH370

Một kỹ sư hàng không người Anh tuyên bố đã xác định được tọa độ chính xác của máy bay MH370 gặp nạn và rơi xuống Ấn Độ Dương.

Đăng ngày: 02/12/2021
Tiêu điểm
Khoa Học News