lyden så højt, at den cirklede jorden fire gange

den 27.August 1883 udlod jorden en støj højere end nogen den har lavet siden.

det var 10:02 lokal tid, da lyden opstod fra øen Krakatoa, der sidder mellem Java og Sumatra i Indonesien., Det var hørt til 1.300 km væk i Andaman og Nicobar-øerne (“ekstraordinære lyde blev hørt, som af kanoner fyring”); 2.000 miles væk i Ny Guinea og i det Vestlige Australien (“en række højt rapporter, der ligner dem, af artilleri i en nord-vestlig retning”); og endnu 3.000 miles væk i det Indiske Ocean øen Rodrigues, nær Mauritius (“, der kommer fra øst, ligesom det fjerne brøl af tunge kanoner.”) 1 i alt blev det hørt af mennesker på over 50 forskellige geografiske steder, der tilsammen spænder over et område, der dækker en trettende af kloden.,

Tænk et øjeblik, hvor vanvittigt dette er. Hvis du er i Boston, og nogen fortæller dig, at de hørte en lyd fra ne.York City, vil du sandsynligvis give dem et sjovt look. Men Boston er kun 200 miles fra ne.York. Det, vi taler om her, er som at være i Boston og tydeligt høre en støj fra Dublin, Irland. Rejser med lydens hastighed (766 miles eller 1.233 kilometer i timen), tager det en støj omkring fire timer at dække denne afstand. Dette er den fjerneste lyd, der nogensinde er blevet hørt i historien.,

Så hvad kunne muligvis skabe en sådan jord-knusende højt bang? En vulkan på Krakatoa var netop udbrudt med en så stor styrke, at den rev øen fra hinanden og udsendte en røgfane, der nåede 17 miles ind i atmosfæren, ifølge en geolog, der var vidne til den., Du kan bruge denne observation til at beregne, at ting spydede ud af vulkanen på over 1.600 miles i timen—eller næsten en halv mil i sekundet. Det er mere end det dobbelte af lydens hastighed.

denne eksplosion skabte en dødbringende tsunami med bølger over 100 fod (30 meter) i højden. Et hundrede femogtres kystlandsbyer og bosættelser blev fejet væk og fuldstændig ødelagt. I alt estimerede hollænderne (de koloniale herskere i Indonesien på det tidspunkt) dødstallet til 36.417, mens andre estimater overstiger 120.000.,2,3

Det britiske skib Norham Castle var 40 miles fra Krakatoa på eksplosionstidspunktet. Skibets kaptajn skrev i sin log, ” så voldelige er eksplosionerne, at øretromlerne på over halvdelen af min besætning er blevet knust. Mine sidste tanker er med min kære kone. Jeg er overbevist om, at dommedag er kommet.”

generelt er lyde forårsaget ikke af verdens ende, men af udsving i lufttrykket. Et barometer på Batavia gasworksorks (100 miles væk fra Krakatoa) registrerede den efterfølgende stigning i tryk på over 2,5 tommer kviksølv. Det konverterer til over 172 decibel lydtryk, en ufattelig høj støj. For at sætte det i sammenhæng, hvis du betjente en jackhammer, ville du være underlagt omkring 100 decibel., Den menneskelige tærskel for smerte er nær 130 decibel, og hvis du havde ulykken med at stå ved siden af en jetmotor, ville du opleve en 150-decibel lyd. (En 10-decibel stigning opfattes af folk som lyder omtrent dobbelt så højt.) Krakatoa-eksplosionen registrerede 172 decibel på 100 miles fra kilden. Dette er så forbavsende højt, at det er inching op mod grænserne for, hvad vi mener med “lyd.,”

Når du nynner en note eller taler et ord, vrikker du luftmolekyler frem og tilbage snesevis eller hundreder af gange i sekundet, hvilket får lufttrykket til at være lavt nogle steder og højt andre steder. Jo højere lyden er, jo mere intense disse wigiggles, og jo større udsving i lufttrykket. Men der er en grænse for, hvor højt en lyd kan få. På et tidspunkt er svingningerne i lufttrykket så store, at lavtryksområderne rammer nultryk—et vakuum—og du kan ikke blive lavere end det. Denne grænse er tilfældigvis omkring 194 decibel for en lyd i Jordens atmosfære., Enhver højere, og lyden ikke længere bare passerer gennem luften, det er faktisk skubber luften sammen med det, hvilket skaber en tryksat burst af bevægende luft kendt som en chokbølge.,

tættere på Krakatoa, lyden var langt over denne grænse, producerer en eksplosion af højtryksluft så kraftig, at den sprængte sejlernes trommehinder 40 miles væk. Da denne lyd rejste tusinder af miles og nåede Australien og Det Indiske Ocean, begyndte wigiggles i pres at dø ned og lød mere som et fjernt skud. Over 3000 miles ind i sin rejse voksede bølgen af pres for stille for menneskelige ører at høre, men den fortsatte med at feje videre og genlyde i dage over hele kloden., Atmosfæren ringede som en klokke, umærkelig for os, men påviselig af vores instrumenter.

Krakatoa-eksplosionen registrerede 172 decibel ved 100 miles fra kilden. Dette er så forbavsende højt, at det er inching op mod grænserne for, hvad vi mener med “lyd.”

i 1883 brugte vejrstationer i snesevis af byer over hele verden barometre til at spore ændringer i atmosfæretryk. Seks timer og 47 minutter efter Krakatoa-eksplosionen blev der påvist en spids lufttryk i Calcutta., Ved 8 timer nåede pulsen Mauritius i vest og Melbourne og Sydney i øst. Ved 12 timer bemærkede St. Petersborg pulsen efterfulgt af Viennaien, Rom, Paris, Berlin og M .nchen. Ved 18 timer havde pulsen nået ne.York, Torontoashington, D. C. og Toronto. Forbavsende, for så mange som fem dage efter eksplosionen, vejrstationer i 50 byer rundt om i verden observeret denne hidtil usete stigning i tryk tilbagevendende ligesom urværk, cirka hver 34 timer. Det er omtrent hvor lang tid det tager lyd at rejse rundt om hele planeten.,

i alt cirklede trykbølgerne fra Krakatoa kloden tre til fire gange i hver retning. (Hver by følte op til syv trykspidser, fordi de oplevede chokbølger, der rejste i modsatte retninger fra vulkanen.) I mellemtiden målte tidevandsstationer så langt væk som Indien, England og San Francisco en stigning i havbølger samtidig med denne luftpuls, en effekt, der aldrig var set før. Det var en lyd, der ikke længere kunne høres, men som fortsatte med at bevæge sig rundt i verden, et fænomen, som folk kaldte “den store luftbølge.,”

for nylig begyndte en utrolig hjemmevideo af et vulkanudbrud taget af et par på ferie i Papua Ny Guinea at gøre runderne på internettet. Hvis du ser nøje, giver denne video dig en fornemmelse for trykbølgen skabt af en vulkan.

når vulkanen bryder ud, producerer den en pludselig stigning i lufttrykket; du kan faktisk se, når den bevæger sig gennem luften, kondenserer vanddamp i skyer, når den bevæger sig. De mennesker, der tager videoen ,er (heldigvis) langt nok væk, at trykbølgen tager et stykke tid at nå dem., Når det endelig rammer båden, nogle 13 sekunder efter eksplosionen, hører du, hvad der lyder som et stort skud ledsaget af en pludselig luftstød. At multiplicere 13 sekunder med lydens hastighed fortæller os, at båden var omkring 4, 4 kilometer eller 2, 7 miles væk fra vulkanen. Dette er noget beslægtet med hvad der skete på Krakatoa, undtagen “skud” i så fald kunne høres ikke kun tre, men 3.000 miles væk, en forbløffende demonstration af den enorme destruktive kraft, som naturen kan frigøre.

1. Judd, J.,. , Et al., Udbrud af Krakatoa, og efterfølgende fænomener tr Dibner & selskab, (1888).

2. Krainchester, S. Krakatoa: den Dag verden eksploderede Penguin, London, Storbritannien (2004).

takket være Nicole Sharp og Willill Slaton for nyttige diskussioner om fysikken i Krakatoa-eksplosionen.

Aatish Bhatia er en nylig fysik Ph. D. arbejder på Princeton University for at bringe videnskab og teknik til et bredere publikum. Han skriver den prisbelønnede videnskabsblog empirisk iver, vært hos Wiredired, og er på T .itter som @aatishb.,

Denne artikel blev oprindeligt vist på vores blog, Facts So Romantic, I September 2014.