Если вы не сразу поняли, что с заголовком материала что-то не так — вам точно стоит прочесть! В мире физики есть своя Формула-1, в ней гоняют свет, звук и радиосигнал. Разберемся, кто главный чемпион Вселенной и почему в реальной жизни победитель может быть не таким уж очевидным.
Световые и радиоволны — сестры
Начнем с того, что семья электромагнитных излучений довольно большая. Среди родственников:
- радиоволны;
- микроволны;
- инфракрасное излучение;
- ультрафиолетовое излучение;
- видимый свет (единственное, что мы можем уловить глазами);
- рентгеновское излучение;
- гамма-излучение.
Да, вы все верно поняли — свет и радиоволны имеют одну и ту же природу. Разница только в частоте и длине волны. А раз они все лишь часть электромагнитного спектра, значит и скорость распространения одинаковая. А уж в вакууме она колоссальна!
Скорость света (и других ЭМ-излучений) в вакууме — 299 792 458 метров в секунду.
Конечно, если учесть атмосферу Земли, кабели или любую другую среду, скорость будет несколько ниже. Однако она все равно даст прокашляться любой механической волне.
Что такое звук? И почему он такой медленный?!
Звук — это совсем другое дело, принципиально другой тип колебаний. Звук имеет механическую природу, то есть колебание возникает из-за вибрации частиц в упругой (или, говорят, звукопроводящей) среде: воздух, жидкость, твердое тело. Звук — череда сжатий и разрежений, которые распространяются от источника колебаний, а скорость сильно зависит от упругости и плотности материи. Без такой среды звук существовать не может — в вакууме просто нечему колебаться.
Скорость звука в воздухе при нормальных условиях — примерно 340 м/с. Это около 1224 км/ч.
Любопытно, что в воде звук бежит быстрее — скорость около 1435 метров в секунду, а в твердых телах, которые более упругие, еще быстрее! Однако даже при всех этих ухищрениях звук все равно остается в сотни тысяч раз медленнее своих электромагнитных соперников.
Свет быстрее звука примерно в 874 635 раз.
Почему голос по радио отстает от трансляции?
Итак, радиоволны быстрее звука. Но почему, когда вы слышите голос солиста на концерте, по радио вы слышите его же, но с заметной задержкой? Дело в том, что радиосигнал проходит долгий путь: он должен быть передан, принят, обработан и преобразован обратно в звук. На распространение самой радиоволны уходят мгновения, но технические задержки на этапах трансляции могут украсть победу в гонке, особенно на коротких дистанциях.
Быстро передать информацию или душевно поговорить? Выбирайте своего гонщика по задаче.