انفجار
هذا هو سترومبولي ، أحد أكثر البراكين نشاطًا في العالم.
بضع مرات كل ساعة ،
يرسل انفجارات ضخمة من الحمم والرماد.
وبالطبع نتوقع ضجيجا مع تلك الانفجارات
لكن مع الأصوات التي نسمعها ،
هناك أيضا أصوات لا نستطيع.
لأن هذا البركان ، مثل العديد من البراكين الأخرى ،
هي في الواقع آلة موسيقية ضخمة.
الآن فقط فهم العلماء
كم هو غريب ومذهل
عالم الصوت هو حقا.
من السهل أخذ الصوت كأمر مسلم به.
الصوت ضجيج ...
إنها موسيقى ...
..it هي الكلمة المنطوقة.
لكنها أكثر بكثير من مجرد مسار صوتي لحياتنا.
الكراك!
كلما اكتشفنا المزيد عن فيزياء الصوت ...
فقاعة
.. المزيد من الأسرار المذهلة التي تم الكشف عنها.
سماع أصوات عالية النبرة أسمع البعوض الغاضب للكلمة.
في هذه السلسلة ، سأبحث في طبيعة الصوت -
ما هو ...
رنجات الجرس
أستطيع أن أشعر بذلك من خلال قدمي. انه حقا رائع.
"ما يخبرنا ..."
تقول جودة الصوت فقط أن شيئًا ما ليس هنا.
".. وكيف نستخدمها ..."
عزم المحرك
سمعته بالتأكيد.
"..يسمح لنا برؤية العالم وحتى الكون
"بطرق جديدة ومثيرة."
يتم إنشاء كل صوت لسبب ما.
كل صوت له قصة يرويها.
طيور الغناء والنحل الطنان
مقلي
يبدو أن الاستماع إلى شجرة أمر غريب
لكن هذه الشجرة ليست صامتة.
حتى من خلال سماعة الطبيب مثل هذا ، يمكنني سماع صرير و صرير
يئن مع تحرك الفروع في الريح ،
وهناك أصوات أخرى لا أستطيع سماعها بهذا.
أصوات طقطقة ، فرقعة.
البابونج والتكسير
يحدث لأن الشجرة
تسحب المياه من جذورها إلى أوراقها
وفي يوم مشمس حار مثل هذا ، حيث تنتقل تلك المياه
الأنابيب الصغيرة حول الشجرة من الخارج ،
تشكل الفقاعات ، وتلك هي ما تصدر ضوضاء طقطقة.
لذا على الرغم من أنك لن تعرف ذلك من خلال النظر إليه ،
يمكن أن يخبرك هذا الضجيج طقطقة أن هذه الشجرة عطشان.
قبل أن نتمكن من فتح جميع أسرار الصوت ...
.. نحتاج أن نفهمها على مستوى أساسي.
لذلك في هذا البرنامج ،
سوف أستكشف ماهية الصوت وكيفية صنعه.
أولاً ، سيكون من المفيد أن أتمكن من تشغيل صوت
إلى شيء يمكننا رؤيته بالفعل.
هذه مساحة خاصة جدا.
تسمى بغرفة شبه عديمة الصدى ،
وما يعنيه أن جميع الجدران والسقف لها هذه الأشكال المضحكة
على تلك التي تمتص الصوت حتى يكون هادئًا حقًا هنا.
إنها البيئة المثالية لعزل صوت نقي
ومراقبة آثاره.
كل ما أحتاجه هو هذا الجيش الصغير من الشموع ومكبر الصوت.
للقيام بهذا العمل ، أحتاج إلى صوت عالي حقًا
لذلك أنا ذاهب لارتداء المدافعين عن الأذن.
هذا صوت عميق حقًا -
يمكنك أن ترى المتحدث يدخل ويخرج.
وما يمكنك رؤيته هو أن الشموع تهتز -
هذا اهتزاز سريع للغاية.
'تظهر شعلة الشمعة الفردية الحركة في الهواء
"بسبب المتحدث."
ما يحدث هو أن المتحدث هنا
تنتج كميات هائلة من الصوت عن طريق الضغط على الهواء.
وهذا دفع يدفع على الهواء بجانبه
الذي يضغط على الهواء بجانبه ،
وينتقل عبر الشموع.
تتوهج لهب الشموع ذهابًا وإيابًا 20 مرة في الثانية ،
أو عند 20 هيرتز.
"هذا هو تردد الصوت الذي نسمعه."
انا ذاهب الى رفعه.
زيادة الضوضاء في الملعب
إذا قمت بزيادة التردد ، تومض لهب الشمعة بشكل أسرع.
وما يمكنك رؤيته هو أن الشموع كلها تومض
لكنهم يلمعون معًا.
هذه حركة متزامنة.
كلهم يتحركون للأمام والخلف معًا.
'لذا ما نراه هو الصوت.
تتسبب حركة السماعة في تأرجح جزيئات الهواء
ذهابًا وإيابًا بتردد معين.
'تنتقل هذه التذبذبات عبر الهواء كموجات صوتية
"وتلتقطها آذاننا."
مكبر الصوت هو في الواقع طريقة غير عادية للغاية لإصدار الصوت
لأنها مصنعة بشكل مصطنع
لتوليد أي صوت تريده.
معظم الصوت أكثر إثارة للاهتمام.
هذا لأنه ، على عكس مكبرات الصوت ،
معظم الكائنات تخلق صوتًا معينًا فريدًا لها ...
.. وهذا في نهاية المطاف في القلب
عن سبب كون الصوت مصدرًا ثريًا للمعلومات حول العالم.
لفهم كيف ينتج الجسم صوته الفريد الخاص به ...
عزم المحرك
.. نحن بحاجة إلى مصدر صوت واضح وبسيط.
بالنسبة لي ، أحد أجمل الأمثلة على ذلك هو الصوت
تم رنين عبر مدننا لقرون.
رنجات الجرس
صوت أجراس الكنيسة
هي واحدة من أكثر الأصوات المميزة في بريطانيا.
وتعلمت رنين الأجراس عندما كنت طفلاً ،
لذلك قضيت بالتأكيد الكثير من الوقت في أبراج الجرس ،
ولكن هناك جرس واحد لم أره من قبل.
إنه ليس فقط الجرس الأكثر شهرة في هذا البلد ،
لكن أشهر جرس في العالم.
إنها فقط في الأعلى وهي التي نعرفها جميعًا باسم بيغ بن.
'صوت بيغ بن يمكن التعرف عليه على الفور.
"يبدو أنه صوت بسيط
ولكن أيضا غنية ورخاء.
`` تحليل كيفية إنشاء صوت بيغ بن
يكشف عن شيء رائع حول العلاقة بين
"كائن والصوت الذي ينتجه."
إذن هذا هو.
هذا الجرس العملاق هو بيغ بن.
وقد تغيرت كل أنواع الأشياء في 150 عامًا
منذ علقه الفيكتوريون هنا. لكن الصوت هو نفسه بالضبط.
والآن أنا هنا ، أستطيع أن أراها تعمل لأول مرة.
"إلى جانب بيغ بن ،
"هناك أربعة أجراس أصغر أخرى معلقة في الجرس."
أجراس الأجراس
"هذه تلعب دقات وستمنستر الشهيرة."
أجراس اللعب في غرب الغرباء
"فقط بعد الانتهاء من ذلك يتم سماع بيغ بن نفسها".
LOVE CLANG REVERBERATES
إنه قدر لا يصدق من الصوت.
شعرت بذلك من خلال قدمي.
هذا رائع حقا.
الطريقة التي يصدر بها الجرس الصوت هي تلك المطرقة الضخمة 200 كجم
يضرب الجانب وهذا يضع المعدن يهتز.
وبينما تندفع للخارج ، تدفع في الهواء ،
يرسل موجات الضغط للخارج.
وتلك هي الموجات الصوتية.
لكن كل هذا لا يحدث فقط بتردد واحد.
الثراء الضخم للصوت الذي تصدره ساعة بيغ بن
يأتي من العديد من الترددات التي تحدث في نفس الوقت.
فكيف ينتج جرس واحد العديد من الترددات المختلفة؟
وما الذي يجعلها تبدو جيدة معًا؟
أول عالم يحاول فك الترددات
داخل صوت الجسم
كان الفيزيائي الألماني والموسيقي الهواة إرنست شلادني.
ابتكر Chladni تجربة خاصة مكنته
لدراسة كيف حتى أبسط الأشياء
يمكن أن ينتج صوتًا معقدًا ...
الصدمات الإلكترونية
..مصنوعة من ترددات مختلفة.
سأقوم بعمل نسخة حديثة من تجربة Chladni.
هذه لوحة Chladni.
إنها مجرد صفائح معدنية مسطحة في المنتصف.
وإذا صدمته ... FLAT CLANG
..it يجعله صوتًا لا يبدو لطيفًا جدًا.
بالتأكيد ليست لطيفة مثل بيغ بن.
لكن هذا الصوت له الكثير من القواسم المشتركة مع صوت بيغ بن
لأنها تتكون من الكثير من الترددات المختلفة.
وجاء ارنست Chladni مع
طريقة ذكية حقًا للتفكيك
من أين يأتي هذا الصوت. فبدأ بلوحة مثل هذه.
ورش الرمل في الأعلى ، لذلك سأفعل ذلك.
ثم قام بضبط اللوحة بالاهتزاز.
وسأفعل ذلك باستخدام مولد إشارة هنا
سيؤدي ذلك إلى تحريك منتصف اللوحة لأعلى ولأسفل.
والرقم الموجود في المقدمة هنا هو عدد المرات في كل ثانية
هذا الاهتزاز سيحدث - لذا في الوقت الحالي 240.
لذلك إذا قمت بتشغيل هذا ...
نحب السمع
لذا فهي ليست ضوضاء ممتعة.
يمكنك أن ترى الرمال ترقص في الطبق
لكنها ليست مثيرة للغاية حتى الآن.
ولكن ما يحدث إذا قمت برفع التردد مختلف تمامًا.
الزيادات في حجم الرضاعة
وفجأة عند هذا التردد هنا 264 هيرتز ،
يمكنك رؤية هذا النمط الجميل ينبثق في الرمال
الجزء العلوي من اللوحة.
وماذا يعطي هذا
هو أن اللوحة تهتز بشكل
والرمل يبين لنا شكل هذا.
ما يحدث هو أن اللوحة تنحني هكذا ،
وفي أجزاء اللوحة التي تتحرك كثيرًا ،
الرمال ترتد.
وأجزاء اللوح التي تقع بين جزء صاعد
والقليل من الانخفاض ، لا تتحرك على الإطلاق ،
وهكذا يتراكم الرمل في تلك الأماكن.
لذا ما وجده Chladni كان حيلة ذكية حقا
لرؤية شكل الاهتزاز ،
على الرغم من أنه لا يستطيع رؤيته بعينيه.
يحدث نمط الاهتزاز الذي كشفته الرمال عند ما يعرف
كتردد طبيعي للصفيحة المعدنية.
هذا تردد محدد تهتز فيه اللوحة بشكل طبيعي
وتنتج الصوت.
وهذا جزء مما يشكل الصوت عندما أصطدم بالطبق.
لكن الأمر ليس كله ، لأنه إذا واصلت رفع التردد ،
هناك المزيد لرؤيته.
زيادات الصوت في الرمية
وها نحن هنا عند مستوى 426 هيرتز
وفجأة ، للخروج من هذه الفوضى ،
هناك نمط آخر من الاهتزاز ،
نمط جميل على اللوحة هنا.
تكشف تجربة Chladni كيف أن جسمًا بسيطًا ، هذه اللوحة المعدنية ،
يمكن أن ينتج صوتًا معقدًا ...
..لأنها لا تهتز بتردد واحد.
لديها العديد من الترددات الطبيعية ...
رنين عالي النغمة
..كل منها يتوافق مع نمط مختلف من الاهتزاز ،
أكثر تفصيلاً من ذي قبل.
عندما تضغط على اللوحة ، ما يحدث هو أن الكثير من تلك الاهتزازات
تحدث جميع الأنماط في نفس الوقت ، واحد فوق الآخر.
كل واحد يساهم بتردده الطبيعي في المزيج ،
وهذا المزيج هو ما يشكل الصوت الذي تسمعه.
كل شيء يهتز
لديه مجموعة خاصة به من الترددات الطبيعية
تحدده خصائصه الفيزيائية.
وتشكل هذه الترددات معًا توقيعًا صوتيًا فريدًا.
لذا هناك علاقة جميلة بين شيء ما والصوت
وتنتج. عندما تسمع الصوت ،
تسمع رسائل حول الشيء الذي خلقها.
حجمها وشكلها وما صنعت منه ، حتى كيف صنعت القطعة.
والترددات الطبيعية هي مفتاح الفهم
واحدة من أروع الأسرار
عن الأصوات التي نواجهها في حياتنا اليومية.
لماذا تبدو بعض الأصوات قاسية وغير سارة ،
بينما تبدو الأصوات الأخرى مثل بيغ بن
تبدو أكثر جاذبية للأذن البشرية؟
للعثور على الجواب ،
نحتاج إلى طريقة للكشف عن الترددات الطبيعية الدقيقة
بيغ بن.
رش الرمال لن يعمل من أجل الجرس.
لكن فريق من العلماء من جامعة ليستر
يعيدون إنشاء تجربة شلادني باستخدام أحدث التقنيات.
أخبرني عن القياسات التي تجريها هنا.
لديك هذه الليزر. ماذا يفعلون؟
لدينا اثنين من مقاييس الاهتزازات Doppler بالليزر
وأشار إلى سطح بيغ بن.
هذا يسمح لنا بقياس حركة السطح ،
اهتزاز السطح ، مباشرة ،
ولكن دون لمس الجرس.
لذا من خلال تغيير طفيف في ضوء الليزر ،
يمكنك معرفة مدى السرعة
يتحرك سطح الجرس ويخرج.
هذا صحيح. سنقوم بتوصيف ذلك ،
وتكون قادرة على إظهار ذلك لجميع الترددات الطبيعية للجرس.
أجراس الأجراس
خلال ثلاث ساعات ، يقوم جهازان ليزر من Martin بفحص بيغ بن وهو يرن.
الهدف هو اكتشاف الترددات الطبيعية المختلفة للجرس
وأنماط الاهتزاز.
بيغ بن شيمز
كما هو الحال مع لوحة Chladni ،
في كل مرة تضرب فيها المطرقة الجرس ، يهتز المعدن كثيرًا
ترددات طبيعية مختلفة ،
كل منها يتوافق مع نمط مختلف من الاهتزاز.
معا ، هذه تشكل
الصوت المميز والرخيم الذي نسمعه.
قل لي ما ننظر إليه.
لدينا متوسط ​​رنين بيغ بن بأكمله ،
ومن هنا يمكنك رؤية عدد من الترددات السائدة المختلفة ،
وبعض الترددات الثانوية التي تعمل جميعها لتعويضها
الصوت المميز لبيج بن.
هذه بعض الأشياء الواضحة هنا.
هم أكبر بكثير من الآخرين.
نعم ، خاصة 199 هرتز و 336 هرتز
تهيمن على الشخصية حقا.
لذا يتوافق كل من هذه الترددات الطبيعية
إلى نمط اهتزاز مختلف على الجرس.
هذا صحيح. لإعطاء المذكرة واللون
هذا هو صوت بيغ بن.
تظهر هذه الرسوم المتحركة أدنى تردد طبيعي لبيج بن.
95 هيرتز.
عند الترددات الطبيعية الأعلى للجرس ،
تظهر الرسوم المتحركة أنها تهتز في أنماط أكثر تعقيدًا.
إنه هذا المزيج من الترددات
التي تشكل توقيع بيغ بن الصوتي.
CLANG!
لكن معرفة الترددات يكشف شيئًا آخر يساعد في التفسير
لماذا نعتبر هذا صوتًا رخيمًا.
لأن ذلك يدعم الاختلافات في الترددات الطبيعية
هي علاقة رياضية.
صوت بيغ بن ليس عشوائيًا.
تصطف بعض تردداتها الطبيعية في علاقة متناسقة ،
وهذا ما يعطي الجرس صوتًا متناغمًا.
بعض ترددات بيغ بن الطبيعية
هي نسب بسيطة لبعضها البعض.
على سبيل المثال ، هذا التردد الطبيعي هو بالضبط نصف بالضبط
من هذا.
عندما ترتبط الترددات رياضيًا مثل هذا ،
في ما يسمى بالعلاقة التوافقية ،
تجدها الأذن البشرية ممتعة.
وفي المملكة المتحدة ، يتم ضبط معظم الأجراس على وجه التحديد لتكون هكذا.
إذا قمنا بتغيير شكل الجرس أو المادة المصنوعة منه ،
سيتغير الصوت.
وهكذا عندما نستمع إلى شيء مثل الجرس ،
ما نسمعه هو هيكله.
حتى الآن ، يبدو عالم الصوت بسيطًا نسبيًا.
يهتز الجسم ليصدر صوتًا مميزًا.
وإذا تم ضبط هذه الاهتزازات بشكل خاص ،
ثم يمكننا تحويل الصوت إلى شيء جميل.
أوركسترا يلعب الفالس من قبل جوهان ستراوس
لكن جمال الصوت لا يقتصر على ضبط شيء ما.
غالبًا ما يكون هناك شيء آخر يشارك في إنتاج الصوت.
شيء يضيف التعقيد والثراء.
شيء ، تم استغلاله بالكامل ،
يمكن أن تخلق أصواتًا تثير الروح.
بمساعدة خبير الصوتيات البروفيسور تريفور كوكس ،
عازف الكمان وكاميرا خاصة ،
سنستكشف طريقة إنتاج بعض الأصوات
وكيف يمكن أن يكون أكثر تعقيدًا مما قد يبدو لأول مرة.
هذه لعبة رائعة.
إنها كاميرا صوتية.
هناك كاميرا صغيرة في المنتصف تنظر إلي ،
ثم حلقة من الميكروفونات حول الخارج.
وهي اتجاهية للغاية.
لذا إذا صفيقت هنا يمكنك رؤية الصوت قادم من هنا ،
بقية الوقت يمكنك رؤيتها قادمة من فمي ،
حتى تتمكن من تحديد مصدر الصوت.
في آلة موسيقية مثل الكمان ،
الاهتزاز الأولي يأتي من السلسلة ...
.. ولكن على الرغم من أن السلسلة تهتز ،
لا ينتج الصوت الذي نسمعه مباشرة.
هناك شيء آخر معني أيضًا.
عندما تنظر إلى آلة وترية ،
قد تعتقد أن السلسلة تصدر كل الصوت.
حسنًا ، إنه يبدأ الصوت
لكنه ليس ما يجعل الصوت قويًا جدًا وقويًا جدًا.
تحدد السلسلة درجة الصوت.
فقط السلسلة - ستكون كلها مملة وهادئة إلى حد ما.
تظهر الكاميرا الصوتية أن الصوت الأعلى ،
ملونة باللون الوردي والأحمر ،
لا يأتي من خيط ولكن من جسم خشبي للكمان.
أخبرني ماذا يحدث للصوت بعد ذلك.
حسنًا ، بمجرد أن تصدر صوتًا ، يكون لديك مصدر الصوت ،
ثم يجب تضخيمها.
لذا فإن الصوت يمر عبر الجسر أولاً ،
الذي يربط الخيط بجسم الكمان ،
ومن ثم فإن الألواح الخشبية الفعلية تهتز
وهم يضخمون الصوت.
لذا فإن الشيء المهم هو أن الخيط الرفيع
لا تستطيع الضغط على الهواء من تلقاء نفسها ،
ولكن بمجرد حصولك على صفيحة مسطحة كبيرة ، كبيرة ، كبيرة ، خشبية ،
يمكن أن يدفع بقوة.
نعم. كل آلة موسيقية
له صدى في القلب والكمان ،
هو في الواقع جسم الخشب الذي هو مرنان.
الجسم الخشبي للكمان هو ما يسمى رنان الصوت.
يحول صوت الاهتزاز من الخيط ،
التقاط وتعزيز بعض الترددات الطبيعية
بينما يخمد الآخرين.
أوركسترا تضبط
معظم الآلات الموسيقية لها رنان.
أنابيب العضو ، وجار الكلارينيت
وجسم التشيلو.
هذا ما يضخم الصوت وينضحه ،
إعطاء الصك توقيعًا صوتيًا أكثر ثراءً.
لكن القدرة النهائية على تشكيل الصوت لا تنتمي إلى الموسيقى
أداة. إنها ملك لنا.
إنها تغني: O Mio Babbino Caro من Puccini
إنه صوت الإنسان.
كمغني أوبرا محترف ،
تتمتع Lesley Garrett بتحكم رائع في الصوت الذي يصدره صوتها.
يمكنها إنتاج مجموعة من الأصوات
أكبر بكثير من أي آلة موسيقية من صنع الإنسان ،
وفي حجم يمكن أن يتنافس مع أوركسترا كاملة.
لترى كيف أن ليزلي قادرة على خلق مثل هذه الأصوات غير العادية ،
لقد جئنا أولاً إلى شارع هارلي في لندن لمقابلة متخصص في الحلق
الجراح الإستشاري جون روبين.
لكن هذا ثمين للغاية لدرجة أنني قمت بفحصه بانتظام.
قام جون برعايتي لعقود عديدة حتى الآن وأبقاني مستمراً.
جون سيستخدم منظار الحنجرة للسماح لنا
للنظر إلى حنجرة ليزلي ،
حيث يبدأ صوت صوتها الغنائي.
فقط أعطني لطيفة مشرقة إلى الأمام ...
- ملاحظة الغناء - جميل ، جميل.
الآن ، سوف أسألك ما إذا كان لي ، لأريني طرف لسانك.
الآن ، وجه مبتسم.
إستعد. خذ القليل ...
انه يغني ملاحظة وتكررها
إنهم يغنون ملاحظة عالية
رائع.
تنتج الحنجرة اهتزازات في الهواء ،
أصل الصوت الذي نسمعه.
إذن هذه هي الطيات الصوتية الخاصة بك.
إذاً هذان الشريطان الأبيضان هنا.
هذان الشريطان الأبيضان هما طيات ليزلي الصوتية.
حتى نراهم يفتحون ويغلقون بينما تغني.
بالضبط.
إنه الافتتاح والختام الذي يكسر الهواء بالفعل
ويجعل الصوت.
الآن في مثال ليزلي ،
يمكنها أن تجعل اهتزازاتها الصوتية تهتز
في أي مكان من حوالي 80 مرة في الثانية إلى أكثر من 1000 مرة.
- واو ، لم أكن أعرف أنني أستطيع فعل ذلك. - انه حقا رائع.
هناك مجموعات مختلفة من العضلات وعلي أن أفقد الوعي ،
ترتيب تلك العضلات بحيث تكون الحنجرة في وضع مثالي
لكمية الضغط التي أختار أن أمارسها عليها.
وهذا ما نسميه بداية النغمة.
لذا إذا كنت سأقوم فقط بتحريك الحنجرة بدون هواء ،
سيبدو مثل هذا ...
تنفس صامت تقريبًا لا يوجد شيء تقريبًا.
ولكن إذا كنت سأدخل الهواء ، فسيبدو الأمر كذلك.
انها تغني بصوت عال
هكذا تعرف.
لقد فعلت ذلك بكميات كبيرة وبسرعة كبيرة ، إنه أمر مذهل.
فقط هذا الشيء الصغير.
انه يغني ملاحظة وتكررها
تخلق الطيات الصوتية الاهتزاز الأولي في الهواء.
ومع ذلك ، على الرغم من طيات ليزلي الصوتية ،
تماما مثل أوتار الكمان ،
إنهم لا ينتجون الصوت الذي نسمعه.
مرنانها هو مفتاح صوتها الاستثنائي.
لقد جئنا إلى كلية لندن الجامعية
لمقابلة البروفيسور صوفي سكوت ،
من سيكشف ما الذي يجعل الرنانات البشرية مميزة للغاية.
لذا ما سنفعله اليوم هو أنني سأوصلك إلى موقعنا
جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي وما سنفعله هو استخدامه للصور
المسالك الصوتية لـ Lesley ، وهذا يجب أن يخبرنا شيئًا عن
ماذا يحدث لك عندما تغني بشكل جميل.
لا استطيع ان اقول لكم كم أنا متحمس لهذا.
إنها نوعًا ما مثل الجواب على الغموض النهائي.
منذ 40 عامًا كنت أغني ولم أفهم أبدًا
ما يحدث في حلقي.
لا أحد منا يستطيع. لا أحد منا يستطيع رؤيته.
ليس الأمر كأننا عازفون بيانو ويمكننا رؤية ما يجري ،
لذلك هذا مثير للغاية.
مرنان صوت ليسلي هو حلقها وفمها.
وهذا ما ستصوره آلة التصوير بالرنين المغناطيسي وهي تغني.
ليزلي ، هل يمكنك أن تغني لي حروف العلة؟
هه ، آه ، آه ، أوه ، إيه؟
ليزلي يغني
كل شيء يتحرك.
إنه أمر غير عادي.
يُظهر التصوير بالرنين المغناطيسي كيف لكل صوت متحرك مختلف ،
شكل فم وحلق ليزلي يتغيران ،
تضخيم الاهتزازات في الهواء الناتجة عن طياتها الصوتية
ونحتهم في الصوت الذي نسمعه.
ما رأيناه مع تنظير الحنجرة هنا
هي مجرد البداية لإصدار الصوت
ثم هناك كل هذا الشكل الذي يحدث هنا ،
التي تحدد بالفعل ما نسمعه.
هكذا بالضبط
كل الأعمال التي تتم فوق صندوق الصوت ، الحنجرة ،
يغير بشكل أساسي الخصائص الطيفية للضوضاء التي
تقوم به هناك. أنت تقوم بإحداث ضجة هنا ثم أنت
باستمرار تغييره هنا.
خاصة ، كما ترون ،
من خلال كيفية وضع اللسان بالضبط
وكيف يتحرك اللسان.
ليسلي ، كان ذلك جميلاً للغاية.
شكرا لك.
- لذا ، هل يجب أن نفعل "حلمت حلم"؟ - حسنا.
يكشف التصوير بالرنين المغناطيسي سر مرناننا.
ومثل مرنان الصوت لآلة موسيقية ،
الرنان الصوتي غير ثابت.
إنه مرن للغاية.
من خلال حركة اللسان بشكل خاص
والفك والشفاه والحنجرة ،
يمكن التلاعب بها لتشكيل عدد لا يحصى من الأشكال المختلفة.
انظروا كم هو مفتوح إنه أمر استثنائي.
ومع مغنية متدربة مثل ليزلي ،
مدى الحركة مذهل حقًا.
اللسان هو في الأساس مثل اللامسة الأخطبوط.
يتشوه فقط في كل هذه الاتجاهات المختلفة.
هذه أداة مرنة وقابلة للتكيف ، أليس كذلك؟
هذه مفاجأة لي ، يجب أن أعترف.
يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لتنسيق كل ذلك إلى المستوى
أنه يمكننا عرض صوت جميل ،
صوت يؤمل أن يجعل الناس يبكون أو يضحكون ،
في الجزء الخلفي من قاعة 2000 مقعد بدون تضخيم ،
إنه شيء يتطلب تدريبًا مكثفًا
والآن أستطيع أن أرى لماذا فعلت ذلك.
يبدأ الصوت كاهتزاز بسيط.
ولكن كيف تم نحت هذا الاهتزاز الأولي بواسطة مرنان ذلك
يكمن وراء إتقاننا والتحكم في الصوت.
تصفيق
الموسيقى هي طريقة واضحة يمكن أن يؤثر بها الصوت علينا.
ولكن هناك نوع من الصوت
التي تحدث تأثيرًا مختلفًا تمامًا.
إنه نوع من الصوت لا يتم تشغيله وفقًا للقواعد
أي من الأصوات التي سمعناها حتى الآن.
شقوق السوط
هذا شيء جديد بالنسبة لي.
إنها هراء ، وليلا هنا على وشك أن تدرسني
كيفية كسرها.
حسنا ، حتى تكسير السوط.
- نظارات أمان. - فكره جيده.
حسنًا ، هذه هي سفن فقيرة.
هذا هو الشيء الذي يجعل الصوت.
لذا خلفك ، اقلب جانبًا قليلاً.
نعم.
ضربت نفسي في الرأس.
النقر السريع
الكراك!
لذا أعتقد أنني أفعل كل شيء على ما يرام ، ومن ثم تأتي إلى الخلف
مع هذا الضجيج الهائل.
- أوه! - هذا كل ما في الأمر ، نعم. - نحن في العمل.
مجرد محاولة والحصول على ذلك ...
أن كان فكرة جيدة.
هل ننتهي على ارتفاع؟
الصوت الذي يأتي من هذا السوط هو شيء خاص.
انها مختلفه. نحن لا نسمع شكلا.
ليس لديها ترددات محددة مرتبطة بها.
كما أنه مرتفع بشكل خيالي.
كل هذا الصوت يأتي فقط من تلك النقطة الصغيرة في النهاية
ومع ذلك تردد صداها حول هذا المكان بأكمله.
عند هذه النقطة يتشكل هذا الصوت ، حتى أنه ليس موجة.
هذا شيء مختلف.
مفتاح ما يجعل هذا النوع من الصوت مختلفًا وبصوت عالٍ جدًا
هو كيف يتم إنشاؤه.
ولمعرفة كيف يحدث ذلك ،
نحن بحاجة إلى مساعدة الفيزيائي الدكتور دانيال إيكنز.
- هذه ليلى. - مرحبا، انا سعيد لرؤيتك.
وذلك ما قد وصلنا إلى هنا؟
ماذا يفعل الإعداد؟
يُعرف هذا بإعداد التصوير Schlieren ،
وما يسمح لنا بالقيام به هو اكتشاف تغييرات صغيرة جدًا ودقيقة
في طريقة انكسار الضوء عبر الغاز عند تسخينه ، على سبيل المثال.
- ها أنت ذا. نعم. - إنها جميلة ، أليس كذلك؟ - نعم.
كاميرا Schlieren قادرة على اكتشاف التشوهات في الضوء
تم إنشاؤها بواسطة التغيرات في درجة حرارة الهواء والضغط.
ما سنحاول القيام به هو الحصول عليه
بحيث عند السوط ، أو عند نهاية السوط
بأعلى سرعته ،
أن هذا في مجال رؤية كاميرا شليرين.
هل يجب عليها أن تضرب ذلك المسواك هناك؟
نعم ، يجب أن تكون في الجوار ،
ربما في غضون حوالي 50 مليون إذا استطعت إدارة ، نعم.
- هل تستطيع فعل ذلك؟ - بالتأكيد.
رائع. لو كان لدينا هذا واحد فقط.
شيء مذهل.
يا إلهي.
هذه هي.
- أوه ، واو. لقد فعلتها. - حسنا.
أنت مدين لي بعصا كوكتيل. حسنا.
سنذهب فقط ونلقي نظرة على البيانات ، ثم.
تظهر هذه اللقطات البطيئة الاضطراب في الهواء
تم إنشاؤها بواسطة طرف القطة.
تُظهر الخطوط المظلمة مكان ضغط الهواء معًا لتشكيله
جبهات الضغط المركزة.
تخلق خيوط السفينة الفاصلة جبهات ضغط تسافر
بسرعة استثنائية.
هذا ما يخلق الصوت.
يبدو أنها تتحرك بسرعة 364 مترًا في الثانية.
لذا فإن سرعة الصوت في الهواء حوالي 343 مترًا في الثانية ،
لذلك هذا أسرع من سرعة الصوت.
إنه اضطراب فوق صوتي.
السبب في أن هذا الصوت يمكن أن ينتقل بسرعة تفوق سرعة الصوت
لأنه ليس موجة بل صدمة.
لجزء من الثانية ،
لديها طاقة هائلة تخترق الهواء
بهذه القوة التي لا يمكن أن تتأرجح جزيئات الهواء
ذهابا وإيابا كموجة.
السمة المميزة للصدمة هي أنها مثل الاندفاع.
إنه تغيير فوري في الضغط.
لذلك السبب في أن مثل هذا الشيء الصغير يمكن أن يصدر مثل هذا الصوت العالي
لأنه ينطلق في الهواء وهكذا هناك
حجم أكبر بكثير.
- هذا صحيح. - إذن أنت تكسر حاجز الصوت ، ليلى.
لطيف جدا!
قشعريرة وصدمات
من صدع صاعقة ...
..to الانفجار الطلقات النارية ...
.. وانفجار انفجار ،
أعلى الأصوات على كوكب الأرض تنشأ كجبهات صدمة.
استخدم علماء ناسا نفس تقنية شليرين
لتصور جبهات الصدمة التي أنشأتها الطائرات الأسرع من الصوت ،
عن طريق تصوير الطائرة التي تحلق أمام الشمس.
ثلاثة ، اثنان ، واحد ، مارك.
الطائرة تتحرك بشكل أسرع
من السرعة التي تنتقل بها الموجات الصوتية.
وبسبب هذا ، جزيئات الهواء أمام الطائرة
ابتعدي عن الطريق بهذه الضراوة
أنه لا يوجد وقت لتكوين الموجات الصوتية العادية.
بدلاً من ذلك ، يتم إنشاء نمط من جبهات الصدمة.
هذا هو أصل الطفرة الصوتية.
فقاعة
صفارات الإنذار والمحركات وأجراس الكنيسة
لجميع العلوم الرائعة
وراء الأصوات التي نعرفها في حياتنا اليومية ،
هذه ليست سوى جزء صغير من الأصوات التي تملأ كوكبنا.
هناك عوالم صوتية كاملة تظل مخفية عنا.
الأماكن التي يمكن أن يتصرف فيها الصوت بطرق مختلفة جدًا.
ولعل أكثرها إثارة للاهتمام هو المحيط.
ثلثي كوكبنا مغطى بالمياه.
وبصرف النظر عن صوت الأمواج ،
إنه عالم يظهر لنا هنا على الأرض على أنه صامت.
عندما أضع يدي في الماء هنا ،
أنا ألمس عالمًا صوتيًا مختلفًا.
وذلك لأن جانبي سطح الماء يتصرفان
مرآة صوتية. الصوت القادم من تحت ارتداد من الهواء
ويعود إلى الماء وكل الصوت هنا
يرتد عن الماء ويعود إلى الهواء.
حتى أتمكن من وضع يدي في هذا العالم الصوتي ،
لكن لا يمكنني سماعها.
يضمن تأثير المرآة الصوتية
لا يمكن لهذا الصوت المنتقل في الماء أن يهرب في الهواء.
لذا الطريقة الوحيدة للتجربة
كيف يتصرف الصوت بشكل مختلف في المحيط ،
ولرؤية التأثير العميق لهذا على الحياة ،
هو دخول العالم الصوتي تحت الماء.
- مرحبا. - مرحبا.
- كيف هي احوالك؟ - أنا بخير.
لقد جئت للقاء الدكتور ستيف سيمبسون ، عالم الأحياء البحرية
"وسوف يكشف
"كيف يتصرف الصوت بشكل مختلف تحت الماء."
- وذلك ما قد وصلنا إلى هنا؟ - إذن لدينا هنا ...
دلو من البلاستيك للعلوم.
دلو من البلاستيك للعلوم ، بالتأكيد.
- إذن لدينا مكبرات صوت هنا. - إذن هذا ميكروفوننا تحت الماء.
هذه هي أذننا ، تحت الماء.
ثم لدينا مسجل يسمح لنا أن نتمكن من أخذ
التسجيلات من خلال غصنا كله وقد سلكي
مكبر صوت داخل الكوب.
لذا بينما نحن نتجول على سطح الماء ،
سنتمكن من سماع ما يجري أدناه.
- بالضبط ، نعم. - حسنا. دعونا نجرب.
جزء من سبب اختلاف الصوت في الماء مقارنة بالهواء
هو أن الماء أكثر كثافة بألف مرة.
إحدى النتائج هي أنه يتطلب المزيد من الطاقة لبدء الاهتزاز
'في المقام الأول.
لقد طورت مخلوقات البحر وسائل محددة لخلق الصوت
"في هذه الوسيلة الأكثر كثافة".
- ها أنت ذا. خذ هذا. - إذن هذا هو جهاز الاستماع؟
- هناك أذنك وهنا مكبر الصوت. - حسنا.
مقلي
- كيف كان ذلك؟ - يمكنني سماع الفشار.
يبدو لي وكأنه روبيان.
إنه صوت المحيط ، هذا صحيح.
التغلب على الروبيان يتغلب على صعوبة إنتاج الصوت
في الماء من خلال التقاط مخالبهم معًا بسرعة كبيرة ...
.. مما تسبب في فقاعات تنفجر.
لذا فهو نوع من الضجيج ، كشط الضوضاء.
وهذا هو الصوت
قنفذ البحر يخدش الأعشاب البحرية قبالة الصخرة.
الصراخ
ينقل الماء الصوت بشكل أكثر فعالية من الهواء.
في الواقع ، ينتقل الصوت في الماء أكثر بكثير من الضوء ،
شيء تستفيد منه الحياة تحت الأمواج.
لقد حصلت على تسجيل لسمكة جندي. هذه سمكة من الشعاب المرجانية.
يقضي يومه في العيش في كهف
ثم يخرج ليلا بحثا عن الجمبري
التي تخرج من الرمال لتتغذى.
وعندما يجد الطعام ...
ازدهار ازدهار
إنه ضجيج كبير جدًا ، أليس كذلك؟
إنه مثل صوت بوق عميق.
- ما هو حجم السمكة؟ - لذا فإن السمك سيكون بهذا الحجم.
- إنها سمكة صغيرة. - سمكة صغيرة لصنعها
- الكثير من الضجيج ، هذا صحيح. - هذا مثير للإعجاب حقا.
ما نوع المسافات التي تنتقل فيها هذه الأصوات تحت الماء؟
إذاً مع هيدروفون مثل هذا ، إذا كنت في المحيط المفتوح ،
ستسمع شعاب مرجانية من مسافة تصل إلى 25 كم.
لذا فهي حقاً نغمة ضجيج.
ونعتقد أن الأسماك يمكنها سماع الصوت من مئات الأمتار ،
بعض الأنواع للكيلومترات.
لذا فإن هذا يكاد يكون في المحيط كما لو أن الصوت والضوء قد تبادلا
أماكن. الصوت أكثر فائدة تحت الماء من الضوء.
نعم. لذا قد تتمكن من رؤية 30 مترًا في مياه صافية حقًا ،
ولكن يمكنك سماع مئات الأمتار أو الكيلومترات.
لذلك تصبح قناة معلومات
يعمل على مسافات أكبر بكثير.
إن المسافات التي يمكن أن ينتقل فيها الصوت تحت الماء مدهشة حقًا.
يمكن أن تحمل أصوات الحيتان آلاف الكيلومترات ...
..السفر عبر المحيطات بأكملها تقريبًا.
ولكن لأن هذه الأصوات تظل مقفلة تحت سطح الماء ،
لا يصلون إلى آذاننا أبداً.
لا يمكننا سماع أصوات تحت الماء
لأننا لسنا جزءًا من هذا العالم الصوتي.
ومع ذلك ، هناك فئة كاملة من الأصوات التي لا نسمعها
لسبب مختلف تماما ،
لأن تواترها يقع خارج نطاق السمع لدينا.
ومع ذلك ، فإن هذه الأصوات هي التي تتحول
الرؤى الأكثر روعة.
من السهل أخذ النطاق الضخم من السمع البشري كأمر مسلم به
ولكن من الجدير قضاء لحظة.
إن البيانو طريقة جيدة حقًا لإثبات ذلك.
هذا هو الوسط C هنا وهو عند 262 هرتز ،
مما يعني 262 دورة كل ثانية.
والشيء الجميل في البيانو هو أنه يمكنك الصعود في أوكتاف ،
وكل أوكتاف ينطوي على مضاعفة الترددات.
أعلى ملاحظة في البيانو ، هذا C هنا هو 4186 هيرتز.
لا يتوقف الأمر عند هذا الحد.
إذا كنا سنبني البيانو الخاص بنا إلى الخارج
إلى حافة نطاق السمع البشري ،
نأتي إلى هنا على طول الطريق ، وهو 19.9 كيلو هرتز -
رقم ضخم.
كما أنه يمتد إلى الطرف الآخر.
أدنى C على البيانو هو هذا ،
بتردد 32 هيرتز.
وإذا أردنا الاستمرار في العزف على البيانو لدينا إلى حد السمع البشري ،
ننزل هنا. هذا هو 20.6 هيرتز.
هذا البيانو ، بكل مفاتيحه الإضافية ،
يمثل النطاق الكامل للسمع البشري.
"هذه هي تجربتنا الغنية ولكن المحدودة في النهاية للصوت ...
'.. لأن الطيف الكامل للترددات الصوتية
"يمتد إلى أبعد من ما يمكننا سماعه."
هذه الأصوات تقع خارج نطاق السمع لدينا
يمسك بمفتاح عالم حيث الصوت يعطي الحياة قوى استثنائية ،
ويفتح نوافذ جديدة على كوكبنا وحتى الكون.
أنا في منتصف جراب ضخم من الدلافين.
يجب أن يكون هناك المئات منهم هنا.
هذه الدلافين هي صيادين.
إنهم يستخدمون أصواتًا عالية التردد لتحديد فريستها.
معظم النقرات والصفير التي تنتجها هذه الدلافين
تتعدى نطاق جلسة الاستماع لدينا.
صفير عالٍ
هذا هو عالم الموجات فوق الصوتية -
يبدو على ترددات فوق ما نستطيع هنا.
ما يمكنني سماعه هو أصوات صفير لكنها مكالمات.
معظمها على ترددات أعلى مما أسمع.
لذا أنا فقط أسمع صوتًا صغيرًا جدًا في الأسفل
ولا يزال صوته مرتفعًا حقًا.
الموجات فوق الصوتية هي المفتاح لقدرة الصيد الدلفين.
لأن الموجات فوق الصوتية لها تردد عال جدًا وطول موجي صغير ،
يعكس الأشياء الصغيرة سريعة الحركة
أن الموجات الصوتية المسموعة ستمر.
يخلق الدلفين نبضات قصيرة من الموجات فوق الصوتية ثم يستمع
للأصداء ، ومن هذا ،
يخلق صورة مفصلة عن محيطه ،
مما يمكّنها من الإمساك بفريستها.
تعمل هذه الحيوانات في نطاق صوتي خارجي
ما يمكننا إدراكه
ويسلط الضوء حقًا على مقدار ما هو موجود هناك.
الدلافين ليست وحدها
في استخدام الموجات فوق الصوتية كشكل ثانٍ من أشكال الرؤية.
تستخدمها الخفافيش في نسختهم من تحديد الموقع بالصدى ...
.. ونستخدم الموجات فوق الصوتية للتصوير الطبي.
يمكن أن تخترق نبضات الموجات فوق الصوتية الجلد وتنعكس
أنسجة مختلفة.
السوائل والعضلات والعظام.
ويتم تسجيل هذه الصدى وعرضها كصورة ،
مما يمكننا من رؤية الجنين داخل الرحم.
في الطرف الآخر من طيف الصوت
تكمن في مجموعة أصوات أكثر غموضا وغير مألوفة.
هذا هو عالم الموجات فوق الصوتية -
الأصوات العميقة للغاية بالنسبة لنا لسماعها.
وبينما نتعلم فك شفرة هذه الأصوات ،
يعطوننا فهمًا أكبر لكوكبنا
تقدم لنا القدرة على إنقاذ آلاف الأرواح.
تتيح لك الأشعة فوق الصوتية الاستماع إلى العالم الجيولوجي ،
وإذا كنت تريد الاستماع إلى الموجات فوق الصوتية ،
هذا هو المكان الذي سيأتي.
هذا سترومبولي ،
أحد أكثر البراكين نشاطًا على هذا الكوكب.
لقد اندلعت بشكل مستمر تقريبا لأكثر من 1000 سنة.
لقد جئت إلى هنا لمقابلة بعض العلماء
الذي ساعدت أبحاثه في الكشف
أن هذا البركان ، على الرغم من أننا لا نستطيع سماعه ،
يخلق صوتًا استثنائيًا.
يتم إنشاء الصوت في عملية من مرحلتين
الذي يبدأ بالمذهل
انفجارات الصهارة من داخل البركان.
وهذا ما قاله الدكتور جاكوبو تادوتشي
والدكتور جورن سيستيرهن يدرسون.
لذلك ، نستخدم في الأساس كاميرا عالية السرعة لالتقاط لقطات
لما يحدث عند فتحة البركان.
هل يمكننا مشاهدة بعض مقاطع الفيديو هذه؟
طبعا أكيد.
حسنا.
هذا هو الثوران.
ثم ترى القنابل ...
التي هي تلك الجسيمات التي تحلق هنا.
- لذا فإن هذه الكتل الكبيرة تحلق في السماء. - بالضبط.
وكم هم سريعون؟
يمكن أن تصل إلى 400 متر في الثانية.
هذا سريع جدًا جدًا.
إنه أسرع من الصوت في الهواء.
إنه ثوران أسرع من الصوت.
في هذه الصورة المعالجة ،
الخطوط المظلمة التي تسبق الصخور المنصهرة هي الموجات الصوتية
تم إنشاؤها بواسطة الاندفاع الأسرع من الصوت.
لذلك هناك اندفاع من الغازات والجزيئات.
الخروج بسرعة كبيرة ، حتى أسرع من الصوت.
- هذا يجعل الصوت. - هناك انفجار قوي للغاز و
الجسيمات وهو يدفع الهواء من حوله ويرسل
- موجات صوتية. - بالضبط.
يخلق الثوران جبهة صدمة أسرع من الصوت ...
فقاعة
.. الذي نسمعه بانفجار.
تقليدية حتى الآن.
لكن هذه هي المرحلة الأولى فقط
لخلق صوت أكثر إثارة للدهشة -
أشعة فوق صوتية أقل بكثير من نطاق السمع لدينا.
اكتشاف ذلك ليس بالأمر السهل.
- مرحبا. - أهلا بك.
إذن هذا هو سترومبولي.
تعتمد الطريقة التي يتم بها إنشاء هذه الموجات دون الصوتية على كيفية الصوت
'لثوران شكلتها الحفرة.
"هذا ما كان يدرسه الدكتور جيفري جونسون."
إنه مرتفع ، أليس كذلك؟
هذا الصدى الثاني ،
التي هي موجة صوتية بشكل فعال
تتأرجح ذهابًا وإيابًا في هذه الحفرة العملاقة العملاقة.
لذا خرجت كمية كبيرة من الصوت حولنا ولم نتمكن من سماعها
ولكن هذا ما كنت تقيسه.
حق. يمكننا سماع أحد مكونات ذلك ولكن ليس كل ذلك.
- وأود أن أريك كيف تبدو الإشارات. - رائع.
أجزاء من الثانية بعد الاندفاع فوق الصوتي المتفجر
يستمر الصوت الثاني -
لهجة نقية من الموجات فوق الصوتية.
بما أننا لا نستطيع سماعه مباشرة ،
نحتاج إلى مساعدة في بعض الخدع الصوتية.
أود منك أن ترتديها وتخبرني بنوع الصوت الذي تسمعه.
التسلق
أسمع البعوض الغاضب في العالم.
هذا ما يجب أن يبدو عليه.
ينتج هذا الصندوق نغمة 700 هيرتز التي يتم تعديلها بالتردد من قبل
الموجات فوق الصوتية التي ينتجها البركان.
لذا ما يجب أن تسمعه هو نغمة ثابتة وهناك متى
هناك إشارة بالموجات فوق الصوتية ،
إنه يحرف تلك النغمة إلى ترددات أعلى وأدنى.
'لا يمكننا سماع الموجات فوق الصوتية مباشرة.
'بدلاً من ذلك ، تم إعداد جهاز جيف
"حتى عندما تمر الموجات فوق الصوتية ،
"إنه يغير درجة صوت الطنين المستمر.
"كلما تذبذب صوت النحلة الغاضبة ،
"لأنه أصيب بالموجات فوق الصوتية."
هناك نذهب.
ويمكنك أن ترى انحرافا كبيرا يقابل ذلك الانفجار ،
وكان ذلك حوالي نغمة 2-3 هيرتز التي لاحظتها للتو.
هذه النغمة المميزة 2-3 هيرتز هي جزء من النغمة الفريدة
بصمة التوقيع التي تنتجها سترومبولي.
يتم إنشاؤه عندما صوت الانفجار
من قاعدة الحفرة يتردد صداها حول الجدران
إحدى فتحات البركان الكهفية.
يعمل هذا التنفيس كمرنان صوت ،
نحت ضوضاء الانفجار في نغمة واحدة.
لذلك البركان كله هو آلة موسيقية عملاقة.
لحظة الانفجار مثل المطرقة تضرب الجرس.
هذا ما يبدأ كل شيء ولكن بعد ذلك شكل الموسيقي
الصك نفسه يعني أن الصوت يستمر لفترة أطول قليلاً.
هذا صحيح. وحجم تلك الفتحة ،
كم عمقها ، عرضها ،
سيحدد النغمة التي تنتجها تلك الحفرة.
لأن فوهات سترومبولي كبيرة جدًا ،
الصوت الذي ينتجونه هو صوتي منخفض التردد بشكل لا يصدق.
يعتقد العلماء أن جميع البراكين النشطة مثل سترومبولي
لديها توقيع فريد من نوعه دون صوت خاص بها ...
.. يحددها شكل تنفيس البركان بمثابة مرنان.
ومثل آلة موسيقية ،
إذا تغير شكل الرنان ،
على سبيل المثال ، لأن الحمم ترتفع داخل الفتحة ،
ثم يغني البركان صوتًا مختلفًا.
هذا يعني أنه يمكننا الاستماع إلى البراكين حول العالم
ومن خلال مراقبة الموجات فوق الصوتية الخاصة بهم ، توقع أفضل لثوران كبير
وهذا سيؤمن وقتًا ثمينًا للأشخاص الذين يعيشون بالقرب منهم للهروب
مع حياتهم.
قد تعتقد أنه بحلول الوقت الذي اكتشفنا فيه الملاحظات العميقة لـ
سترومبولي ، قصة الموجات فوق الصوتية كانت ستصل إلى حدودها.
ومع ذلك لم يحدث ذلك.
لاستكشاف الحدود القصوى للموجات فوق الصوتية ،
نحن بحاجة إلى ترك كوكبنا وراء.
لقد تم افتراض ذلك منذ فترة طويلة
في فراغ الفراغ لا يوجد صوت ،
لأنه لا يوجد شيء ينتقل عبر الصوت.
"ولكن ، كما يبدو مستحيلاً ،
يمكن أن تلعب الموجات فوق الصوتية دورًا أساسيًا
"في تشكيل هيكل الكون."
لقد اعتدنا على فكرة عالمنا المزدحم هنا
كونها صاخبة.
ولكن عندما ننظر إلى السماء ليلا ، نفترض أنها صامتة.
لم يسمع أحد من أي وقت مضى صوت من الفضاء.
ولكن في هذا المبنى ، هناك رجل يعتقد أنه رآه.
البروفيسور أندرو فابيان
"هو عالم فلك في جامعة كامبريدج".
يستخدم التلسكوبات لدراسة عناقيد المجرات ،
أكبر الهياكل في الكون.
وهو يحاول حل لغز يتعلق بكيفية نموهم.
قاده بحثه إلى اكتشاف مثير للدهشة.
إذن ، آندي ، أين تعتقد أنك رأيت صوتًا في الفضاء؟
نحن نبحث في عزاء Perseus في ما هو معروف
مثل مجموعة المجرات Perseus.
عندما يكون لديك كتلة مثل هذه ، التي لديها كتلة هائلة ،
يميل إلى ...
اسحب كل المادة واضغط عليها وتجعلها ساخنة للغاية
وتعرف هذه الأشياء الساخنة بالوسط داخل الكتلة ،
هو ما ندرسه في الأشعة السينية باستخدام تلسكوب الأشعة السينية.
لذا بين المجرات الساطعة هنا توجد أشياء أخرى.
بالضبط.
"وتبين أن هناك مساحة أكبر مما تراه العين".
دعنا نذهب إلى صورة الأشعة السينية.
إنه مختلف تمامًا.
لذا فمن المؤكد أنها نفس السماء التي ننظر إليها.
إنها نفس السماء ولكن ما نراه هنا هو
الغاز بين المجرات.
"هذا الوسط داخل الكتلة ، يظهر هنا باللون البرتقالي ،
'عبارة عن سحابة من الغاز تغطي مجموعة Perseus بأكملها.
"في جسيم واحد كل بضعة سنتيمترات ،
"الغاز منتشر أكثر من اللازم لحمل الصوت الذي يمكننا سماعه.
"لكن الأشعة تحت الحمراء يمكن أن تذهب بجرأة حيث لا يوجد صوت آخر."
ما الذي يجعلك تعتقد أن هناك بالفعل صوت هناك؟
حسنًا ، سننظر الآن في نفس المنطقة
مع صورة معدلة خصيصًا من الأشعة السينية.
وما نراه هو مجموعة كاملة من التموجات.
وهم واضحون حقا.
أشكال واضحة حقا.
نعم. حيث تكون مشرقة حيث يكون الغاز أكثر كثافة ويبدو
كما لو أننا حصلنا عليها
موجة ضغط تنتشر للخارج.
بعبارة أخرى ، موجة صوتية.
"إذا كان آندي على حق ،
"ما ننظر إليه هو لقطة لموجة من الموجات فوق الصوتية ،
"السفر عبر الغاز داخل الكتلة
"من مجموعة Perseus."
إذن ما هو حجم هذه الصورة؟
التباعد بين التموجات
حول قطر مجرتنا.
- عملاق جدا. - لذا فهي عملاقة.
وإذا كنت تنتظر تموجًا واحدًا ،
اجلس هناك وانتظر تموج التموج التالي ،
- كم من الوقت سوف تأخذ؟ - عشرة ملايين سنة.
لذلك تحتاج إلى الصبر لهذه اللعبة.
- نعم فعلا. - ما الذي يمكن أن يسبب تموجات صوتية بهذا الحجم؟
حسنًا ، أعتقد أنها قادمة من المركز ،
وهناك ثقب أسود هائل.
يولد كمية هائلة من الطاقة في المادة
قبل أن يبتلع ،
وتلك الطاقة تندفع نحو الغاز المحيط.
لذلك نفكر في الثقوب السوداء التي تمتص الأشياء ،
ولكن الطريقة التي تتحرك بها المواد من حولهم ،
في بعض الأحيان يمكنهم أيضًا بصقها.
في الواقع. وهذا يمكن أن يحل إحدى المشاكل ،
لغز يرتبط بمركز هذه التجمعات.
هذه المجرات التي ننظر إليها هنا هي أكبر المجرات
في الكون. وسيكونون أكبر ،
قد يصل حجمها إلى عشرة أضعاف
من حيث عدد النجوم ، إذا كانت هذه العملية لا تعمل.
ستكون هذه التموجات أدنى صوت تردد
تم الكشف عنها في الكون - نغمة نقية من الأشعة فوق الصوتية ،
مليون مرة أقل من حد السمع البشري.
إذا كانت نظرية آندي صحيحة ،
تلعب الأشعة فوق الصوتية دورًا مهمًا في التحكم في حجم المجرات.
الأصوات الغامضة للثقب الأسود
والصوت الفريد للبركان ...
..are لمحة رائعة إلى عالم جديد من الصوت ،
ما وراء تجربتنا البشرية.
بينما نستكشف المزيد من هذه المشاهد الصوتية المثيرة ،
من الواضح أن الصوت سيصبح أداة أكثر قوة
فهم عالمنا وحتى كوننا.
في المرة القادمة ، سأقوم بالتحقيق
الطرق المذهلة التي نستخدم بها الصوت ونسيطر عليه ونتعامل معه ...
..مساعدتنا على البقاء ...
.. لاستكشاف العالم من حولنا ...
.. ولجعل المرئي غير مرئي.
إذا كنت تريد معرفة المزيد عن علم الصوت
وكيف نسمع الصوت ، اذهب إلى ...
.. واتبع الروابط إلى الجامعة المفتوحة.