ما هو حاجز الصوت

يعتبر الصوت من الأمور المهمّة جداً بالنسبة للإنسان، فبتشكيله على شكل نغمات معيّنة بواسطة الفم تتكوّن الأحرف التي يتم تركيبها مع بعضها فيما بعد لتكوين الكلمات، والتي تعتبر من أهم وسائل تواصل البشر مع بعضهم؛ فالإنسان لا يستطيع العيش وحده بمعزلٍ عن الآخرين دون التواصل معهم، ويعمل الصوت كمنبّه للإنسان من بعض الأخطار التي قد تكون محدّقةً به، فمثلاً عند سماعه صوت السيّارة فإنّ ذلك ينبّهه للابتعاد عن المكان، وبالتالي حمايته من خطر التعرّض للدهس، كما أنّ بعض الأصوات تشكّل مصدراً للمتعة عند الإنسان كأصوات الموسيقى، ويعتبر الصوت وسيلة للتواصل بين العديد من الكائنات الحية.

والصوت هو عبارة عن موجات اهتزازيّة تنتج من الاهتزازات الحاصلة بين الأجسام المختلفة؛ بحيث تنتقل هذه الموجات بواسطة الهواء إلى الأذن ليتمّ تحليلها ومعرفة مصدرها، والموجات الصوتيّة لا يمكنها أبداً الانتقال في الفراغ، فهي دائماً بحاجة إلى وسط ناقل بغضّ النظر عن حالته الفيزيائيّة، سواءً كان صلباً أم سائلاً أم غازياً، وأغلب الأصوات التي يتم سماعها تنتقل بواسطة الهواء، والّذي تصل سرعة انتقال الصوت فيه إلى 330 متر/ثانية، وتعتمد سرعة الصوت على كثافة الوسط الذي تنتقل من خلاله، فكلّما زادت كثافته زادت سرعة الموجات الصوتية.

والصوت هو أمر معروف لدى الجميع، لكن هنالك ما يسمّى بحاجز الصوت والّذي يجهله الكثيرون، لذا سنتحدّث في هذا المقال عن حاجز الصوت.

هو عبارة عن حاجز فيزيائي قد يكون ظاهرياً أو مرئياً، يعمل على إعاقة الأجسام الكبيرة كالطائرات من الوصول إلى السرعة الفوق صوتيّة، فعندما تقترب هذه الأجسام من الوصول إلى سرعة الصوت فإنّ جزيئات الهواء الموجودة حولها ستنضغط على سطحها، ممّا يجعلها قابلةً للانضغاط، وعند وصولها إلى سرعة الصوت يتشكّل ما يسمّى الصدمة الموجية، والتي هي عبارة عن سحابة رقيقة لا يتجاوز سمكها بضعة سنتيمترات مخروطيّة الشكل، مؤلّفة من دخان أبيض كثيف، وعند اختراق حاجز الصوت ينشأ دويّ عالٍ جداً لا يمكن لأحد احتماله، وغالباً ما يتمّ إجراء الدراسات حول حاجز الصوت في مجال الطيران.

الكيفيّة التي يتمّ بها اختراق حاجز الصوت هي كالآتي:

في العادة عندما تسير الأجسام فإنّ الموجات الصوتية الصادرة عنها تسير أمامها، وهذا الأمر الطبيعيّ، لكن في حال أصبحت السرعة التي تسير فيها هذه الأجسام أكبر من سرعة سير الموجات الصوتية أمامها، فإنّها ستخترق حاجز الصوت؛ بحيث ينشأ دويّ عالٍ، ويكون مصدر هذا الصوت العالي هو تجمّع لجميع الموجات التي كانت تسير في مقدّمة الجسم مع بعضها البعض، ومن ثمّ لحاقها بالجسم لتصبح سرعتها أقل من سرعة سير الجسم لتصبح على شكل مخروط رأسه يتبع مسار الجسم، أمّا الدويّ الناتج فهو نهاية المخروط الّذي يلامس الأرض ويتبع مسار الجسم، وكثيراً ما يحدث هذا الأمر في الطائرات؛ بحيث إنّ اختراق حاجز الصوت يلحق الضرر الكبير بالطائرة، وبالمباني التي تكون بالقرب منها.