Nếu âm thanh nhanh gấp một triệu lần – bằng tốc độ ánh sáng – con người sẽ không hề sống sót do ảnh hưởng tác động kinh khủng của sóng âm .
Con người sẽ không hề sống sót khi tốc độ âm thanh bằng với tốc độ ánh sáng. Ảnh : Enrique Díaz / 7 cero
So với ánh sáng có tốc độ 300.000 km mỗi giây, sóng âm rất chậm trễ khi chuyển dời trong không khí với tốc độ chỉ 0,3 km mỗi giây. Đó là nguyên do khiến tất cả chúng ta nhìn thấy sét trước khi nghe tiếng sấm. Vậy chuyện gì xảy ra khi tốc độ âm thanh đùng một cái tăng gấp một triệu lần, nghĩa là nhanh tương tự ánh sáng ?
Khi đó, con người sẽ nghe thấy tiếng sấm cùng lúc với sét lóe lên. Tuy nhiên, sét sẽ trông rất khác thường.
Sóng âm gồm những hạt, mỗi hạt vận động và di chuyển vừa đủ để va chạm với hạt tiếp theo. Điều này tạo ra những khu vực có tỷ lệ cao hơn và thấp hơn trong sóng, theo George Gollin, giáo sư vật lý tại Đại học Illinois. Hãy tưởng tượng về lò xo cầu vồng ( lò xo slinky ) – khi món đồ chơi này vận động và di chuyển, những vòng dây liên tục chụm vào rồi lại tỏa ra. Các sóng âm cũng tựa như như vậy. Ở tốc độ thấp, sự biến hóa về tỷ lệ không hề nhận thấy, nhưng ở tốc độ ánh sáng thì trọn vẹn khác .” Trong cơn giông, không khí sẽ rất ẩm, sóng âm đi qua và ép chặt mọi thứ, sau đó tỏa rộng ra và áp suất hạ xuống đáng kể “, Gollin nói. Áp suất tương ứng với nhiệt độ nên việc áp suất không khí giảm bất ngờ đột ngột sau tiếng sấm khiến không khí ẩm ngừng hoạt động. Do đó, con người sẽ nhìn thấy tia sét qua một màn sương dày gồm những tinh thể băng .Với tốc độ cực nhanh, âm thanh trong quốc tế của tất cả chúng ta sẽ biến hóa trọn vẹn. Ví dụ, giọng nói có cao độ lớn đến mức không hề nghe thấy. ” Thậm chí con chó mà bạn nuôi cũng không nghe được tiếng của chủ “, William Robertson, giáo sư khoa vật lý và thiên văn tại Đại học Bang Middle Tennessee, cho biết .
Các dây thanh đới của người phát ra âm thanh bằng cách tạo các sóng dừng, hoạt động giống như những sợi dây thừng nặng gắn vào tường trong phòng gym. Khi người tập lắc chúng đủ nhanh, các sóng bắt đầu dao động lên xuống mà dường như không truyền dọc theo sợi dây. Khi dây thừng bị lắc ngày càng nhanh, số lượng sóng – hay tần số – tăng lên. Tương tự, khi các sóng âm sinh ra từ thanh quản của người tăng tốc, chúng cũng tăng tần số.
Với sóng âm, tần số tăng đồng nghĩa tương quan cao độ tăng. Ví dụ, sóng âm chuyển dời qua heli nguyên chất nhanh gấp ba lần khi chuyển dời qua không khí. Do đó, việc hít khí heli khiến giọng nói của con người trở nên giống nhân vật hoạt hình. Nếu âm thanh tăng cường gấp một triệu lần, tác dụng sẽ ấn tượng hơn nhiều .
Nhạc cụ của những dàn nhạc cần thiết kế lại nếu tốc độ âm thanh tăng một triệu lần. Ảnh : Robert Catto
Dàn nhạc sẽ chịu tác động ảnh hưởng vô cùng thảm khốc, Robertson nhận xét. Các nhạc cụ hơi hoạt động giải trí tựa như dây thanh đới ở người, âm thanh hoạt động qua lại bên trong khoang của kèn oboe hoặc trumpet, từ đó tạo ra sóng dừng. Con người sẽ phải phong cách thiết kế nhạc cụ hơi dài gấp một triệu lần để giữ cho chúng đồng điệu với đàn violin và cello. Nguyên nhân là khi tốc độ âm thanh truyền đi trong không khí đổi khác, tốc độ truyền trong dây vẫn giữ nguyên .
Tuy nhiên, con người không thể sống sót để trải nghiệm những thay đổi ấn tượng này vì chỉ một tiếng sáo nhẹ cũng sẽ khiến mọi thứ xung quanh nổ tung thành nhiều mảnh.
Ánh sáng truyền đi trong những sóng điện từ, chúng không cấu trúc từ vật chất. Nhưng sóng âm lại gồm những hạt va chạm với nhau. Một phân tử vận động và di chuyển với tốc độ ánh sáng sẽ có nguồn năng lượng gần như vô hạn, Gollin cho biết. Nó sẽ thổi tung mọi hạt mà nó chạm trán, khiến những electron văng đi, đồng thời tạo ra một ” cơn mưa ” vật chất và phản vật chất – loại hạt sinh ra trong những vụ va chạm tốc độ cực cao và mang đặc tính trái ngược với vật chất. ” Các tác động ảnh hưởng khi đó sẽ vô cùng ngoạn mục “, Gollin đánh giá và nhận định .
Thu Thảo (Theo Live Science)
