Nós podemos ver o som?

Você sabe o que é a luz: uma onda eletromagnética que tem os componentes dos campos elétrico e magnético, oscilando em um ao outro, perpendicularmente entre si e perpendicular à direção de propagação dessa onda. Ela não é vista se não tiver algo a ser visto. A bem da verdade, jamais veríamos os disparos de lasers (neste momento você fez PEW! PEW! PEW! mentalmente que eu sei!) das naves espaciais, pois só vemos os raios por causa da refração, iluminando as partículas dispersas.

A luz não precisa do meio material para se propagar, podendo viajar tranquilamente pelo vácuo, diferente do som, que é uma vibração do meio que percorre meio material e chega aos nossos ouvidos. Mas, será possível que nossos olhos vejam o som? "Não", é a resposta. Pelo menos, é que se pensava até provarmos o contrário.

Você gosta de Física e assiste Cosmos? Bem, aqui você verá tudo em altíssima resolução (diferente da NatGeo BR) . Afinal, aqui é o LIVRO DOS PORQUÊS!

Falando rapidamente porque nos escutamos, o Quando você bate palmas, o choque de suas mãos expulsa o r que estava entre elas. o choque gera a vibração do ar e se propaga em todas as direções, numa esfera ruidosa quase perfeita. Seus ossos vibram, seus músculos, tendões e todo o seu corpo vibra, gerando mais vibrações no ar. Todas essas vibrações chegam até sua orelha.

O som (qualquer que seja ele) é captado pelo pavilhão auricular e direcionado para o canal auditivo externo, partindo para a orelha média e interna. Na orelha média, localiza-se a membrana timpânica e incluí os menores ossos do corpo humano (martelo, bigorna e estribo), ela transmite a onda sonora para a orelha interna. Na orelha interna encontra-se o órgão responsável pela audição chamado cóclea, e lá dentro achamos líquidos e células ciliadas, também chamadas de "esterocílios". Dizer que ouvimos qualquer som é meio exagerado, já que só ouvimos sons que se situem numa faixa de 20 Hz e 20.000 Hz.

Já que o espaço sideral possui matéria sim, mas extremamente dispersa (por isso chamamos "vácuo", apesar de EFETIVAMENTE não existir vácuo), o som não pode se propagar nele. Mas a luz, sim. ;)

A velocidade da luz no vácuo é determinada pela constante c, e seu valor é 300 mil km/s (ou 3×108 m/s), enquanto que a velocidade do som é nula, como já falamos.Entretanto, a velocidade do som no ar é de 340 m/s, o que dá uns 1224 km/h. Esta velocidade é chamada Mach 1. Mach 2, portanto, é duas vezes esta velocidade, e qualquer corpo que viaje acima de Mach 1 quebra a famosa barreira do som, já que os gases da atmosfera vão se comprimindo cada vez mais, até que o rompimento gera um estrondo. Chuck Yeager e seu Bell X-1, foi um dos primeiros insanos a conseguir isso.

By the way, você pode visitar o site do general Chuck Yeager, da Força Aérea dos Estados Unidos. E sim, ele tem twitter. Não participa muito mas, ora bolas!, é Chuck Yeager, motherfuckers!

Há uma coisa estranha com a luz: quando ela sai de um meio e vai pro outro, ela sofre um desvio. Este desvio de rota chama-se "refração" é é devido a uma mudança na velocidade de propagação. As cores do arco-íris são devidas à luz branca que se refrata, e como cada cor tem seu próprio comprimento de onda, a velocidade muda diferentemente e, portanto, haverá maiores e menores desvios, e as cores se mostram com toda a sua glória (ver Por que a noite é escura? e Quantas cores tem o arco-íris?)

Sabendo que a luz anda sempre em linha reta, e Ibn al-Haitham, como eu já tinha citado nos 1001 Anos da Esplendorosa Ciência Islâmica, já sabia disso. Logo, qualquer facho de luz que entra num pequeno orifício deixará de ser visto se você desviar os olhos dele. A luz SEMPRE viaja em linha reta, salvo se passar por um campo gravitacional muito forte, pois este distorce o espaço-tempo. A luz, então, seria como o eu fusquinha tentando passar por uma lombada ou depressão, seguindo a curvatura do terreno. De qualquer forma, para o nosso cotidiano, vamos desconsiderar corpos muito massivos, yo moma e um buraco negro.

O que tem sons, luzes e fluidos a ver? Nada e tudo. Não existe conhecimento isolado. O que existe é Ciência, e a Ciência usa todos os conceitos e conhecimentos entrelaçados para explicar o mundo. Então, vocês queriam ver o som? Um camarada chamado August Joseph Ignaz Toepler. Se você tem problemas com a língua inglesa e não conseguirá se informar mais sobre ele na Wikipédia anglo-parlante, eu lhes dou a Wikipédia Lusófona. Não precisa agradecer.

Toepler dava aula de Química e Física na Academia Poppelsdorf, na Alemanha e era chefe da cadeira de Química no Instituto Politécnico de Riga, muito importante, mas ficou ofuscado para o infame campo e concentração que havia nessa cidade, mais tarde. Ele estudou os fluxos Schlieren, previamente descobertas e trabalhados por Foucault. Toepler criou um sistema de visualização de fluxos Schlieren.

A fonte luminosa emite raios, e como toda luz, se propagam em linha reta. Aliado a isso, esta fonte emite raios luminosos em todas as direções, por isso ela está numa caixa com um orifício; mesmo assim, saem raios divergentes, que são corrigidos por meio de um espelho parabólico ou côncavo, fazendo-os ficar paralelos. Os raios atravessam o objeto a ser observado e são desviados por outro espelho. A imagem é direcionada por uma câmera, mas não de qualquer jeito. Como os fluidos (isto é, ar) em volta da chama da vela refratam a imagem, esta se desvia e, quando é refletida, acabam indo parar num anteparo. Estes raios refratados não são registrados por uma câmera de alta velocidade. Se se aquela imagem não é registrada, sobram sombras.

As sombras são os fluxos de fluidos não registrados e como eles se movimentam. Como os fluidos se movimentam, a refração também ficará oscilando, e como teremos várias fotos seguidas, tiradas rapidamente, basta uni-las e teremos um time lapse do que está acontecendo. Claro que no tempo de Toepler não tinha essa tecnologia toda, mas o processo é o mesmo, e funciona!

Se o som é uma vibração mecânica do ar, e o ar é um fluido, então poderíamos usar a técnica de visualização do fluxo de Schlieren para ver as ondas sonoras, certo?

Esta técnica é tão excelente que ela não é apenas usada para ver calor ou o som. engenheiros usam para analisar a aerodinâmica de aeronaves, também. Qualquer coisa que envolva fluxos de fluídos usa esta técnica.

Por método similar, podemos ver até as ondas de choque de uma erupção vulcânica. Neste caso, dadas as densas nuvens de vapor e cinzas, não foi preciso instrumentos especiais. Só uma distância segura:

Assim como  a luz, o som tem seu charme. Eu ainda pretendo voltar a escrever sobre ele. Já foram alguns artigos e, claro, o assunto nem está sequer arranhado, quanto mais esgotado. é para isso que temos o LIVRO DOS PORQUÊS. Para trazer coisas legais, falar sobre elas, explicá-las. E isso por quê? Por que eu vi este vídeo do NPR e resolvi trazer meus dois centavos.

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