Для нас на Земле это может показаться диким, но в открытом космосе люди становятся глухими и немыми. не взаправду, конечно, но суть именно такая. То есть если представить, что человек очутился в космосе без скафандра и кричит, чтобы его спасли, его никто не услышит. Даже, если он будет орать на ухо человеку, который рядом с ним.
Дело в том, что звук представляет собой механическую волну. Волна — это процесс последовательного сжатия и разрежения частиц вещества. Когда человек говорит, голосовые связки создают колебания, которые передаются молекулам воздуха. Эти молекулы сталкиваются с соседними, те — со следующими, и таким образом по цепочке колебание доходит до барабанной перепонки слушателя.
Но в космосе нет молекул воздуха. И вообще никаких молекул. Точнее говоря, они есть, но их очень мало. В межзвездном и межпланетном пространстве плотность вещества настолько мала, что расстояние между отдельными атомами или ионами может составлять сантиметры и даже метры. Это и называется вакуум. А без вещества, состоящего из способных сталкиваться частиц, передача звуковой волны невозможна, потому что частицам не с чем сталкиваться для переноса движения.
Если представить ситуацию, в которой два человека находятся в открытом космосе без скафандров, то даже при очень плотном прижатии одного лица к уху другого между ртом говорящего и ухом слушателя будет находиться вакуум. Воздух в легких и гортани говорящего находится под давлением, но при открытии рта в вакуум он мгновенно рассеется в стороны со сверхзвуковой скоростью, не образуя устойчивого направленного потока молекул, который мог бы ударить по барабанной перепонке.
На самом деле, отсутствие внешнего давления приведет к тому, что жидкости на поверхности слизистых оболочек начнут кипеть и замерзать, сделав речевой аппарат неработоспособным за доли секунды, но это мы не будем брать во внимание.
В реальности люди в космосе находятся внутри скафандров или герметичных отсеков, где искусственно поддерживается атмосфера с нормальным давлением и газовым составом. Внутри скафандра звук голоса распространяется обычным образом по воздуху до микрофонов, затем преобразуется в радиосигнал и передается собеседнику, у которого этот радиосигнал снова преобразуется в звук. Потому что радиосигнал в отличие от звуковой волны в вакууме передаётся.
Если же два космонавта попытаются приложить шлемы друг к другу, чтобы услышать голос напрямую, передача звука станет возможной только через твердые материалы шлемов. При этом эффективность такой передачи будет очень низкой из-за значительного различия акустических сопротивлений воздуха внутри шлема, материала оболочки и вакуума снаружи. Основная энергия колебаний отразится от границ сред, и до уха слушателя дойдет лишь ничтожная часть первоначальной громкости, которая может оказаться ниже порога слышимости.
То есть причина отсутствия слышимости в космосе заключается не в каком-то особом свойстве самого пространства, а в банальном отсутствии достаточного количества молекул, способных переносить механические колебания. Вакуум является идеальным звукоизолятором, и близость собеседников эту ситуацию не меняет.
Короткие посты и мои жизненные заметки можно смотреть на моём канале в ВК и МАХе, а ниже ещё несколько интересных статей по теме: