Yaratık'taki gibi uzayda kimse çığlığınızı duyamaz mı? Boşlukta ses gerçeği

1979 yapımı Yaratık (Alien), Ridley Scott'ın yönettiği, bir uzay gemisindeki mürettebatın bilinmeyen bir canlıyla karşılaşmasını anlatan bilimkurgu-korku filmi. Afişindeki slogan ise filmin kendisi kadar ünlü oldu: "Uzayda kimse çığlığını duyamaz" (In space no one can hear you scream). Peki bu cümle fizik açısından doğru mu?

Film ne iddia ediyor?

Slogan bir pazarlama cümlesi; bilimsel bir iddiadan çok, izleyicide yalnızlık hissi uyandırmayı amaçlıyor. Yine de içinde gerçek bir fizik fikri var: ses, havayı, suyu ya da katı bir maddeyi, yani bir ortamı titreştirerek yayılan bir dalga. Ortam yoksa titreşecek bir şey de yoktur.

Ses neden boşlukta yayılmaz?

Ses dalgası, parçacıkların birbirini itmesiyle ilerleyen bir basınç dalgalanması. Havada bir molekül komşusuna çarpar, o da bir sonrakine; titreşim böyle taşınır. Parçacıklar birbirinden çok uzaksa çarpışma gerçekleşmez ve dalga ilerleyemez. Gezegenler arası uzayda parçacıklar o kadar seyrektir ki, insan kulağının duyabileceği türden bir ses dalgası yayılamaz. Bu yüzden uzay yürüyüşündeki astronotlar birbirleriyle telsizle konuşur.

Gerçek bilim ne diyor?

Uzayın büyük bölümü neredeyse boş olduğu için, bir astronotun açık uzayda bağırması karşısındakine ses olarak ulaşmaz; kendi kask içindeki hava sesi astronotun kulağına taşır ama dışarıya çıkmaz. Radyo ile konuşmak mümkündür çünkü radyo dalgaları ses değil, ışık gibi elektromanyetik dalgalardır ve boşlukta yayılabilir. Bir uzay gemisinin içinde ise hava olduğundan çığlık, Dünya'daki gibi duyulur.

Ama "uzayda hiç ses yoktur" demek de fazla kesin. NASA'nın Chandra X-ışını Gözlemevi, Perseus gökada kümesinin merkezindeki süper kütleli kara deliğin çevresinde ses dalgası olduğu düşünülen dalgalanmalar tespit etti. Bulgu, A. Fabian ve ekibince 2003'te duyuruldu. Chandra'nın açıklamasına göre dalgaların perdesi, ortadaki do notasının 57 oktav altındaki si bemol'e denk geliyor; kümeye uzaklık yaklaşık 250 milyon ışık yılı. Bu ses insan kulağının duyamayacağı kadar alçak ve dalgalar doğrudan "dinlenmedi": gaz parlaklığındaki ince değişimleri ortaya çıkaran özel bir görüntü işleme tekniğiyle belirlendi. Gökada kümelerinde yüzlerce, hatta binlerce gökadayı saran bol miktarda sıcak gaz bulunuyor ve bu gaz sesin yayılabileceği bir ortam sağlıyor. Chandra ekibi, bu dalgaların gaza enerji aktararak kümeyi sıcak tutmasına katkı yapabileceğini belirtiyor.

2022'de NASA, aynı dalgaları insan kulağının duyabileceği aralığa ölçekleyen bir ses dönüşümü yayımladı. Dalgalar gerçek frekanslarının 57 ve 58 oktav üzerine, yani 144 katrilyon ve 288 katrilyon kat yükseltildi. Çalışma, Chandra'dan Kimberly Arcand, astrofizikçi Matt Russo ve müzisyen Andrew Santaguida'nın iş birliğiyle hazırlandı. Dinlediğiniz şey bu nedenle gerçek ses değil, gerçek veriden türetilmiş bir çeviri.

Mars'ta ses nasıl?

Uzay boşluğunun dışında, atmosferi olan ama bizimkinden çok farklı bir gezegende ses nasıl davranıyor? Nature'da 26 Mayıs 2022'de yayımlanan çalışmada S. Maurice ve ekibi, NASA'nın Perseverance gezgininin mikrofonlarıyla kaydettiği sesleri inceledi. DLR'nin (Alman Havacılık ve Uzay Merkezi) açıklamasına göre Mars'ta ses, düşük frekanslarda (240 Hz altında) yaklaşık 240 m/sn, yüksek frekanslarda ise yaklaşık 250 m/sn hızla ilerliyor; Dünya'da bu hız yaklaşık 340 m/sn. Yani Mars'ta tiz ve pes sesler farklı hızlarla yol alıyor.

Daha çarpıcı olan, sesin ne kadar çabuk sönümlendiği: DLR'ye göre Mars'ta ses yaklaşık 8 metre öteden duyulabilirken Dünya'da bu mesafe yaklaşık 65 metre. Tiz sesler neredeyse anında kayboluyor. Buna karşılık Ingenuity helikopterinin 84 Hz'lik pes pervane sesi 80 metre uzaklıktan algılandı. SuperCam'in lazerinin kayaları buharlaştırırken çıkardığı 2 kilohertz üzerindeki tiz çıtırtılar da kaydedilen sesler arasındaydı. Yani Mars'ta çığlığınız duyulur ama çok kısa bir mesafede, Dünya'dakinden çok daha çabuk sönerek. Mars'ın havası çok ince ve büyük ölçüde karbondioksitten oluşuyor; sesin sönümlenmesinde bu atmosferin yapısı belirleyici.

Sinema uzayı nasıl sesli ya da sessiz gösteriyor?

Sinemada uzayın sesi bir yönetmen tercihi. 2001: Bir Uzay Destanı uzay sahnelerinde sessizliği kullanır; birçok aksiyon filminde ise patlamalar ve motorlar gürler, oysa boşlukta bu sesler duyulmaz. Yaratık'ın sloganı sessizliği doğrudan korku unsuruna çeviren bir cümle: yardım çağrısı atmosferi olmayan bir ortamda kimseye ulaşmıyor. Fizik açısından bakınca slogan, boşluğun gerçek bir özelliğine dayanıyor; yanıltıcı olan yalnızca "uzayda hiç ses yoktur" diye genelleştirilmesi.

Nerede haklı, nerede değil?

• Haklı: Boşlukta ses yayılmaz; açık uzayda kimse çığlığınızı duyamaz.
• Eksik: Uzay mutlak boşluk değil; gökada kümelerinde gaz ses dalgalarını taşıyabiliyor, ama bunlar insan kulağının duyabileceği sesler değil.
• Gemi içi: Hava olan her kapalı ortamda ses Dünya'daki gibi iletilir.
• Başka gezegenler: Mars'ta ses var, ama yavaş ve çok kısa menzilli.

Sloganın büyüsü de burada: bilimsel olarak kusursuz değil ama özünde doğru. Uzayın sessizliği, bilimin ve sinemanın kesiştiği ender noktalardan biri; üstelik bu sessizlik, ölçeklenmiş verilerle bugün "dinlenebiliyor". Aynı filmin uzaylı tasarımı üzerine filmlerdeki uzaylıların neden insana benzediği yazımıza da göz atabilirsiniz.