Was ist die Schallmauer?

Was ist die Schallmauer?

Es gibt tatsächlich eine Art Mauer in der Luft. Doch besser ist, Sie stellen sich die Schallmauer als „Wand des Widerstands“ vor. Der Schall breitet sich im Raum kugelförmig aus – wie die kreisartigen Wellen, die Sie erzeugen, wenn Sie einen Stein ins Wasser werfen. Nun sind Düsenjäger aber keine plumpen Steine, sondern Flugzeuge mit Hochgeschwindigkeit. Die Schallwellen, die sie vor sich hertreiben, breiten sich zwar schnell, aber eben nicht rasant genug aus. Der Düsenjet holt langsam, aber sicher seinen eigenen Schall ein.

Nachprüfen können Sie den Effekt mit einem Stift. Einfach ins Wasser getunkt, erzeugt er Kreise wie der Stein. Ziehen Sie ihn jedoch schnell durchs Wasser, driften die Wellen hinter ihm, und vor ihm schäumt eine Bugwelle auf. Von oben betrachtet entsteht ein Dreieck: Vorne beim Stift ist die Spitze, dahinter rollen die Wellen davon. Mit dem Schall verhält es sich genauso, nur dreidimensional: Er zieht in Kegelform hinter dem Flugzeug her. Und an der Spitze des Fliegers staut sich eine Bugwelle – aus Luft.

Schallmauer: Der Durchbruch gelang vor 60 Jahren
Am 14. Oktober 1947 durchstößt der amerikanische Militärpilot Charles „Chuck“ Yeager (*1923) erstmals die „Luft-Bugwelle“. Sein Raketenflugzeug ist nicht nur schnell, sondern auch stabil genug. Der Widerstand in der Luft baut sich bis zu einem Tempo von 1000 km/h vor ihm auf. Der Flieger wird so schnell wie sein Schall. Mit einem Extraschub kommt schließlich der gewünschte Effekt: Er durchbohrt seine eigene Schallmauer.

Übrigens: In Bodennähe liegt die Schallgeschwindigkeit bei rund 1.200 km/h. Sie ist abhängig von der Temperatur. Oben ist es kälter – deshalb müssen Flugzeuge nicht ganz so schnell sein, um die Schallmauer zu durchbrechen, wie etwa Raketenautos auf der Erde.

Warum hören Sie einen Knall
Sie erinnern sich an den Stift, den Sie durchs Wasser ziehen? Die Wellen driften in Kegelform hinter ihm her. Genauso verhalten sich Schallwellen hinter dem Düsenjet. Streifen die Schallwellen Ihr Ohr, hören Sie die aufgestauten Druckwellen als Knall (Physiker sprechen vom „Knallkegel“). Sehen können Sie das Phänomen allerdings nicht – die Schallmauer bleibt unsichtbar.

Zusatz-Informationen
Der älteste Schallmauer-Überwinder ist die Peitsche! Bei jedem Peitschenschlag schwappt der Schall wie eine Welle am Peitschenseil entlang. An der Spitze wird die Energie frei und ist schneller als der Schall. Deshalb hören Sie den typischen Peitschenknall.

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