地球を四回一周するほど大きな音

August27,1883,地球はそれ以来のどのよりも大きな音を出しました。

インドネシアのジャワ島とスマトラ島の間にあるクラカトア島から音が出たのは現地時間の午前10時02分でした。, それはアンダマン諸島とニコバル諸島で1,300マイル離れて聞こえた（”銃の発砲のように異常な音が聞こえた”）、ニューギニアと西オーストラリアで2,000マイル離れて聞こえた（”北西の方向の大砲のような一連の騒々しい報告”）、そしてモーリシャス近くのインド洋のロドリゲス島でさえ3,000マイル離れて聞こえた（”東向きから来て、重い銃の遠い轟音のように”）。”）1すべてで、それは一緒に地球の第十三をカバーする領域にまたがる、50以上の異なる地理的な場所の人々によって聞かれました。,

これがどれほど狂っているか、ちょっと考えてください。 あなたがボストンにいて、誰かがニューヨーク市からの音を聞いたと言ったら、あなたはおそらく彼らに面白い外観を与えるつもりです。 しかしボストンはニューヨークからわずか200マイルです うまいここはボストンを明確に聴覚ノイズからお選びください。 音速（時速766マイルまたは1,233キロメートル）で移動すると、その距離をカバーするために約四時間のノイズがかかります。 これは記録された歴史の中でこれまでに聞かれた中で最も遠い音です。,

それでは、このような大きな音を作り出すことができるのは何でしょうか？ Krakatoaの火山はちょうどそれを目撃した地質学者によると、大気中に17マイルに達した煙のプルームを放出し、島を引き裂いたほど大きな力で噴火しました。, この観測を使用して、毎時1,600マイル以上、または毎秒ほぼ半マイルで火山から噴出したものを計算することができます。 それは倍以上の音速です。

この爆発は、高さ100フィート(30メートル)を超える波で致命的な津波を作り出しました。 百六十から五沿岸の村や集落が一掃され、完全に破壊されました。 オランダ人（当時のインドネシアの植民地支配者）は死者を36,417人と見積もっていたが、他の見積もりは120,000人を超えていた。,2,3

イギリスの船ノーハム城は爆発の時にクラカトアから40マイルでした。 船の船長は彼のログに書いた、”私の乗組員の半分以上の耳のドラムが粉々になっている爆発はとても暴力的です。 私の最後の考えは、私の愛する妻と一緒です。 私は審判の日が来たと確信しています。”

一般的に、音は世界の終わりではなく、空気圧の変動によって引き起こされます。 バタヴィア-ガス工場（クラカトアから100マイル離れた場所）の気圧計は、2.5インチ以上の水銀の圧力のその後のスパイクを記録した。 それは172デシベル以上の音圧、想像を絶するほど大きなノイズに変換します。 それを文脈に置くために、削岩機を操作していた場合、約100デシベルの影響を受けるでしょう。, 人間の痛みの閾値は130デシベル近くであり、ジェットエンジンの隣に立つという不幸があれば、150デシベルの音を経験するでしょう。 （10デシベルの増加は、人々によっておよそ倍の大声で聞こえると認識されます。）クラカトア爆発は172デシベルをソースから100マイルで記録した。 これはとても驚くほど大きいので、私たちが”音”という意味の限界に反しています。,”

あなたがノートをハムまたは単語を話すとき、あなたは空気分子を前後に数十回または数百回、いくつかの場所で低く、他の場所で高くなる空気圧を引き起こしています。 音が大きくなればなるほど、これらの揺れが強くなり、空気圧の変動が大きくなります。 しかし、音がどれだけ大きくなるかには限界があります。 ある時点で、空気圧の変動は非常に大きく、低圧領域はゼロ圧力—真空—に当たり、それよりも低くなることはできません。 この限界は、地球の大気中の音のための約194デシベルであることが起こります。, どんな大声で、音はもはやちょうど空気を通過していない、それは実際に衝撃波として知られている移動空気の加圧バーストを作成し、それに沿って空気を押しています。,

クラカトアに近い、音は40マイル離れた船員の鼓膜を破裂させるように強力な高圧空気の爆発を生成し、この制限をはるかに超 この音が数千マイルを旅し、オーストラリアとインド洋に達するにつれて、圧力の揺れは死に始め、遠くの銃声のように聞こえました。 その旅に3,000マイル以上、圧力の波は人間の耳が聞くにはあまりにも静かに成長したが、それは世界中の日のために反響、以降スイープし続けました。, 雰囲気は鐘のように鳴っていましたが、私たちには知覚できませんが、私たちの楽器では検出できました。

Krakatoa爆発は172デシベルをソースから100マイルに登録しました。 これはとても驚くほど大きいので、私たちが”音”という意味の限界に反しています。”

1883年までに、世界中の多くの都市の気象観測所は気圧の変化を追跡するために気圧計を使用していました。 クラカトア爆発から47分後、カルカッタで気圧のスパイクが検出された。, 8時間までに、脈拍は西のモーリシャスおよび東のメルボルンおよびシドニーに達しました。 12時間サンクトペテルブルグかれていることにお気づきのパルス、ウィーン、ローマ、パリ、ベルリン、ミュンヘンがあ 18時までに、脈拍はニューヨーク、ワシントンD.c.、トロントに達した。 驚くべきことに、爆発から五日間、世界中の50都市の気象観測所は、約34時間ごとに、時計じかけのように繰り返されるこの前例のない圧力のスパイク それはおおよそ地球全体を移動するのに音がかかる時間です。,

すべてにおいて、クラカトアからの圧力波は、各方向に三から四回地球を一周しました。 （彼らは火山から反対方向に移動する衝撃波を経験したので、各都市は七つの圧力スパイクまで感じました。）一方、遠く離れたインド、イギリス、およびサンフランシスコの潮汐ステーションは、この空気パルスと同時に海の波の上昇を測定し、これまでに見られなかった効果を測定しました。 それはもはや聞こえなくなったが、世界中を動き続けた音であり、人々は”大きな空気波”と呼ばれる現象でした。,”

最近、パプアニューギニアでの休暇でカップルが撮影した火山噴火の信じられないほどのホームビデオは、インターネット上でラウンドを作り始めました。 あなたがよく見れば、このビデオはあなたに火山によって作成された圧力波の感覚を与えます。

火山が噴火すると、突然の気圧の上昇を引き起こします。 ビデオを撮っている人は（幸いにも）十分に離れているので、圧力波はそれらに到達するのに時間がかかります。, それが最終的にボートに当たったとき、爆発の後のいくつかの13秒、あなたは空気の突然の爆発を伴う巨大な銃声のように聞こえるものを聞きます。 音の速度で13秒を掛けると、ボートは火山から約4.4キロメートル、または2.7マイル離れていたことがわかります。 これはクラカトアで起こったことにやや似ていますが、その場合の”銃声”は3,000マイル離れたところで聞こえます。

1. Ｊａｄｄ，Ｊ．, クラカトアの噴火、およびその後の現象Trübner&会社、（1888年）。

2. ウィンチェスター、S.Krakatoa：世界が爆発した日ペンギン、ロンドン、イギリス（2004）。

クラカトア爆発の物理学についての有用な議論のためのニコール*シャープとウィル*スラトンに感謝します。

Aatish Bhatiaは、より多くの聴衆に科学と工学をもたらすためにプリンストン大学で働いている最近の物理学博士です。 彼はWiredでホストされている受賞歴のある科学ブログEmpirical Zealを書いており、@aatishbとしてTwitterにいます。,

この記事は、もともと私たちのブログに登場しました,Facts So Romantic,in September2014.