Palyginus su šviesa, kuri juda įspūdingu 300 000 kilometrų per valandą greičiu, garso bangos yra labai vangios, per orą judėdamos vos 0,3 km/s greičiu. Būtent dėl to žaibą išvystate anksčiau nei išgirstate griaustinį. Tačiau kas nutiktų, jei garso greitis staiga taptų milijonus kartų greitesniu – tokiu pačiu, koks yra šviesos greitis?
Žinoma, griaustinis jus pasiektų tiksliai tą pačią akimirką, kaip ir žaibas. Tačiau ta žaibo iškrova taip pat atrodytų gana kraupiai. Garso bangos yra sudarytos iš dalelių, kurių kiekviena šiek tiek juda, pakankamai, kad susidurtų viena su kita, rašo livescience.lt.
Tai bangos viduje sukuria aukštesnio ir žemesnio tankio zonas, sakė George Collin, fizikos mokslų profesorius iš Ilinojaus universiteto Urbanoje-Šampeinėje.
Paprasčiausiai pagalvokite apie žaislą spiralę (angl. Slinky) – žaislui judant, ritės nuolatos susiburia krūvon ir tada vėl išsisklaido. Garso bangos yra panašios. Lėtame greityje, šis tankio pasikeitimas nėra pastebimas. Šviesos greityje istorija yra visai kita.
„Kas būtų, tai vyraujant gana drėgnam orui (perkūnijos metu), garso banga atkeliauja ir labai smarkiai prasiskverbia pro daiktus, tuomet išsiplečia ir slėgis smarkai nukrenta,“ – „Live Science“ sakė Gollin. Kadangi slėgis atitinka temperatūrą, staigus oro slėgio kritimas po griaustinio sukeltų drėgno oro užšalimą.
Žaibo iškrovą pamatytumėm pro tankų ledo kristalų rūką.
Ypač greitas garso greitis visiškai pakeistų tai, kaip mūsų pasaulis skamba.
Pavyzdžiui, balsai būtų tokio aukšto tembro, kad būtų negirdimi. „Net jūsų šuo negalėtų jūsų girdėti,“ – sakė William Robertson, fizikos ir astronomijos departamento profesorius Middle Tennessee valstijos universitete.
Mūsų balso stygos skleidžia garsą generuodamos stovinčias bangas, kurios elgiasi kaip tos sunkios virvės, kurias matote pririštas prie sienos sporto salėje.
Kuomet sunkumų kilnotojas jas pakankamai greitai supurto, bangos ima svyruoti aukštyn ir žemyn, neatrodant, kad jos keliauja per virvę. Kuomet virvės yra purtomos vis greičiau ir greičiau, bangų skaičius, arba kitaip – jų dažnis, padidėja. Panašiai, kaip mūsų balso dėžutės sukuriamos garso bangos greitėja, didėja jų dažnis.
Su garso bangomis, aukštesnis dažnis reiškia aukštesnį toną. Kad suprastume, kiek aukštesni mūsų balsai, štai įdomus faktas: grynu heliu garsas juda tris kartus greičiau nei oru, todėl įkvėpus šių dujų skambame lyg peliukas Mikis. „Ir mes kalbame apie tai, kad garso greitis būtų milijoną kartų didesnis,“ — sakė Robertson.
Tas pats efektas sukeltų tikrą chaosą orkestruose, sakė Robertson. Pučiamieji instrumentai veikia kaip žmogaus balso stygos — garsas juda pirmyn ir atgal obojaus ar trimito ertmėje, o tai sukuria stovinčią bangą. Mums galėtų tekti kurti pučiamuosius instrumentus taip, kad jie būtų milijoną kartų ilgesni, kad taip jie derėtų su smuiku ir violončele, sakė jis. (Jis pridūrė, kad garso greičio pokytis, kai jis juda oru, nepakeis garso greičio išilgai stygos.)
Deja, tačiau žmonės neišgyventų iki kol susidurtų su tokiais pokyčiais. Net ir švelnus fleitos pūstelėjimas išsprogdintų viską, kas būtų šalia jos. Šviesa keliauja elektromagnetinėmis bangomis, kurios nėra sudarytos iš materijos, o garso bangos yra mechaninės – sudarytos iš dalelių, kurios susiduria viena su kita. Molekulė, keliaujanti šviesos greičiu, turėtų „beveik begalinę energiją“, – sakė Gollin.
Ji sprogtų per kiekvieną sutiktą dalelę, skraidindamas elektronus ir sukurdamas materijos bei antimedžiagos „purškimą“ – daleles, susidarančias itin didelio greičio susidūrimuose, kurių savybės yra priešingos medžiagos savybėms.
„Efektas būtų tiesiog nepaprastas,“ – sakė Gollin.