La barrera del sonido se refiere a la velocidad del sonido en el aire.  Por muchos años en el desarrollo de aviones, especialmente aviones militares durante la segunda guerra mundial, la barrera del sonido, o ir más rápido que esta velocidad, estaba vista cómo un gran reto y obstáculo.  Muchos países querían tener un avión que pudiera romper esta barrera imaginaria.  Pero se preocupaban sobre lo que le pasaría a un avión que lo hiciera.  Se dieron cuenta de que las condiciones serían diferentes, pero no sabían qué tan diferente o en qué manera.  Incluso había muchos mitos sobre lo que pasaría si un avión fuera tan rápido.  Uno era que el avión y sus contenidos entrarían en un universo alternativo.  Pero los científicos racionales sabían más.  Había un poco de evidencia de lo que pasaría y ellos se concentraban en la evidencia empírica.  Por ejemplo, un estallido de un látigo ocurre cuando la punta del látigo va más rápido que la velocidad del sonido.

Todas las cuestiones fueran contestadas en 1947 por un piloto llamado Chuck Yeager.  El señor Yeager era un piloto de prueba de la fuerza aérea de los estados unidos.  El Señor Yeager voló su avión experimental, el X-1, a una velocidad de Mach 1.06 y por primera vez rompió oficialmente la barrera del sonido.  Si quieres saber más de este hombre especial, te recomiendo que mires la película “Las cosas correctas” (“The Right Stuff”).  Es una buena película y la escena de Chuck Yeager en la que apareció caminando desde el humo del choque de su avión en el desierto es mi favorita. 

El mach 1.0 se refiere a la velocidad del sonido en el aire.  No es una velocidad absoluta porque cambia con las condiciones del aire; la presión, la humedad y la temperatura.  Claro entre menos presión, menos rápida es la velocidad del sonido.  Es porque las moléculas tienen que viajar más distancia para tener un impacto sobre las demás. La velocidad del sonido, al nivel del mar es 1,234 km por hora.  Si puedes contar, es un número fácil de recordar. 

¿Pero qué pasó cuando el X-1 excedió esa velocidad?  Claro la prueba fue exitosa y Chuck Yeager aterrizó su avión y vivió una vida larga después en el mismo universo del que despegó.  Encontraron que un avión se comporta muy diferente en esta velocidad porque hay mucha más turbulencia.  Los ingenieros aeroespaciales aprendieron mucho en los años siguientes como diseñar los aviones para que pudieran manejar mejor en estas condiciones exigentes. 

Para entender mejor porque hay una explosión del sonido cuando un avión va mas rápido que esa velocidad tenemos que considerar primero el avión que está viajando a menos de mach 1.0.  En esta condición, como el avión está pasando por el aire, está empujando las moléculas del aire enfrente de sí mismo. Así, está haciendo ondas en el aire que podemos oír.  Tienes que imaginar el sonido de un planeador porque claro el sonido de los motores es normalmente mas fuerte que el del movimiento por el aire.  Para visualizar este efecto, es como las ondas de un barco mientras va por el agua.  Pero obviamente las ondas de un avión son de tres dimensiones.

Cuando el avión va mas rápido que mach 1.0 las moléculas enfrente no pueden sentir el avión hasta que de repente chocan directamente contra el avión. Las moléculas enfrente del avión no pueden sentir al avión hasta que chocan con el porque la fuerza viaja a través de las moléculas a la velocidad del sonido.   Así el avión comprime las moléculas del aire rápidamente.  Lo que resulta es una onda de choques.  Esta onda de choques suena cómo una explosión y entonces, el nombre, una explosión del sonido.

Es interesante que no puedes oír un avión que va mas rápido que mach 1.0 cuando se acerca a ti.  Sólo puedes oírlo después de que te pasa.  ¿Por qué?  Porque el avión está viajando más rápido que las ondas que hace.  El avión te llega antes que sus ondas de sonido.

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