천둥

사이언스지에서 실린 내용을 개인 공부용으로 메모 정리한 것입니다.


물질의 상태는 고체,액체,기체가 보편적이다.

그러나 플라즈마 상태라는게 있다.

말하자면 제 4의 상태.

기체 물질에 계속 열을 가해 온도를 높혀주면 이온핵과 자유전자로 이뤄진 상태가 되며
이를 플라즈마라고 한다.

번개와 오로라가 이런 상태, 지구상에선 드문 상태이다.

하지만 우주에서는 흔한 상태.
우주 전체에 존재하는 물질 중 99%가 플라즈마 상태이다.

옛날 사람들은 행성들이 만들어 내는 음이 있다고 믿었다.
그러나 복잡한 행성의 운동에서 한가지 특정한 음이 나타날리 만무하다.
(그래도 행성의 움직임으로 음악을 상상한 옛 선인들에게 놀라울 따름이다)

소리는 음원으로부터 파동의 형태로 퍼져나감
음파는 파동 중에서도 탄성파

탄성파는 매질의 교란 상태 변화로 인해 에너지가 전달되는 파동.
탄성파가 전달 되기 위해서는 매질의 존재가 필수적
우리 생활 속 매질은 공기다.

탄성파와 대비되는 건 비탄성파(전자기파)

플라즈마가 매질의 역할을 할 수 있으나, 밀도가 크지 않기에
직접적인 소리 전달이 힘들다.
(플라즈마 상태가 밀도가 작다는 건 기체만 생각해봐도 질량에 비해 부피가 큰걸 알 수 있으니
 쉽게 짐작 가능하다) 

어떤 계기로 천체에 진동이 발생하면, 플라즈마를 이루고 있는 이온과 전자등이 진동한다.

헌데 이들은 전하를 띄고 있기에 그 진동이 전자기파를 발생시키고,
이를 인공위성으로 감지해 낼 수 있다.

이 전자기파의 주파수를 사람이 들을 수 있는 가청영역으로 변환해 소리를 만든다.
물론 그것이 천체의 소리라고 말하기엔 어려울지도 모른다.

하지만 우리 생활에서 듣는 모든 소리도 그저 공기가 전달해주는 진동을 인지할뿐이다.

진동->전자기파->가청영역 주파수로 변환되었다 하더라도
이는 실제 음원의 진동과 그 변화를 소리로 들을 수 있다는데서 의미가 있다.

번개는 대기가 진동하여 소리인 천둥을 동반하지만.
전파로부터 얻는 소리는 그것과 다르다.


(우리가 일반적으로 듣고 있는 천둥이 언제나 번개의 소리는 아니란 얘기다.
 전자기파를 가청영역으로 변환해 듣는 소리도 번개의 소리인 것이다. 
 이런걸 보면 내가 보고 들은 경험적 사실이라도, 또 다른 사실과 다를 수 있다는 
 다시금 깨닫게 된다.)