Äther als Analogie zu den Verhältnissen in Luft

[Faber]

So komme ich doch immer wieder darauf, dass sich erst dann eine Schallwelle bildet, wenn der Kolben selber die Schallgeschwindigkeit erreicht hat.

Das glaube ich nicht. Wenn Maschinenteile schwingen, kann man das gut hören, auch bei z.B. 100Hz und 3m/s und in zig Metern Entfernung und ohne nennenswerte Verzögerung. So z.B. auch bei einem Ventilator oder Propeller. Das Luftgeräusch mit niedrigen Frequenzanteilen ist deutlich hörbar und vom Motor unterscheidbar.

Dass das Automobil nicht hörbar ist, dürfte an folgendem Sachverhalt liegen: Die Fouriertransformierte, d.h. die Zerlegung in Schwingungen der Bewegungskurve zeigt im wesentlichen einen Gleichanteil und niedrige Frequenzen. Die kann der Mensch nicht hören. (Infraschall; wird von Elefanten gehört; hat besonders hohe Reichweite)

Bezüglich der Molekülbewegungen in Gaskörpern oder Flüssigkeiten sollte auch bedacht werden, dass es sich um räumlich begrenzte Molekülbewegungen handelt, die mehr oder minder am selben Ort stattfinden.

Ja, so ist es. Und man muß weiterhin folgendes bedenken: die Ausbreitung einer Störung im Medium ist von der Bewegung einzelner Moleküle zu unterscheiden. Sie hat nichts mit der Geschwindigkeit eines Molekülstroms zu tun.

Sie haben als Begründung für Ihre Sichtweise eine langsame Handbewegung an der Wasseroberfläche genannt. Die "Welle" die Sie da erzeugen, ist aber im wesentlichen ein Molekülstrom. Sie schieben Moleküle durch die Gegend. Zu unterscheiden ist eine Welle in einem ruhenden Medium von einer Bewegung des Mediums. Bei ersterer haben wir räumlich begrenzte Molekülbewegungen, bei letzterer werden Moleküle über längere Strecken transportiert.

Im Fall von Kolben oder Membran mit 3m/s oder auch beim Automobil in Luft (340m/s) haben wir es hingegen nicht (kaum) mit einer Erzeugung eines Molekülstroms sondern eben (hauptsächlich) mit einer Welle zu tun.

Gruß
Faber

[Gerhard Kemme]

So komme ich doch immer wieder darauf, dass sich erst dann eine Schallwelle bildet, wenn der Kolben selber die Schallgeschwindigkeit erreicht hat.

Das glaube ich nicht. Wenn Maschinenteile schwingen, kann man das gut hören, auch bei z.B. 100Hz und 3m/s und in zig Metern Entfernung und ohne nennenswerte Verzögerung. So z.B. auch bei einem Ventilator oder Propeller. Das Luftgeräusch mit niedrigen Frequenzanteilen ist deutlich hörbar und vom Motor unterscheidbar.

Es wird ja nicht in Abrede gestellt, dass ein Lautsprecher einen Ton erzeugt oder dass die Abdeckhauben einer Maschine bei Vibration ein Geräusch von sich geben oder dass ein Ventilator ein leicht sirrendes Geräusch von sich gibt, welches nach Schaffung von Schlitzen oder Bohrungen sogar zur Sirene wird. Nur dies sind dann keine elementaren Vorgänge der Tonerzeugung und man kann dann prima fabulieren, wie denn da eine Welle mit 333 m/s erzeugt wird. Könntest du also eine belastbare Argumentation beifügen, wie es bei allem Hörbaren zu Schallwellen mit exakt 333 m/s (bei bestimmter Temperatur in Luft) kommt?

Da gehe ich einfach andersherum so vor, dass die einfachste Konstruktion gewählt wird, die man sich zur Klärung des Sachverhaltes denken kann: Ein bewegter Kolben. Und für den gilt nach aller Kenntnis, dass exakt bei dessen Geschwindigkeit von 333 m/s eine Schallwelle mit derselben Geschwindigkeit abgeht, weil bei diesem Tempo die Grenze der Kompression der vor dem Kolben zusammen geschobenen Luftmolekülen überschritten wird und somit die Schallmauer bricht und dabei Impulse an das umgebende Medium Luft übertragen werden.

Beim Lautsprecher oder bei einer Gitarrensaite oder sonstigen Materialschwingungen kommt es zu Bewegungsvorgängen an der Grenzfläche zwischen dem Material und Luft. Auch hier gehe ich davon aus, dass von kleinsten Teilchen die Schallgeschwindigkeit überschritten wird. Ich gehe in der dargestellten Formulierung eines Modells zur Schall- und Lichtwellenentstehung davon aus, dass solche Grenzpartikel elastisch aufgehängt sind und bei der Gesamtbewegung der Saite Potentielle Energie als Spannenergie aufnehmen, welche in Kinetische Energie umgeformt wird, wenn die Saite als Gesamtheit ihr Geschwindigkeitsmaximum erreicht hat, sodass dann nachfolgend das Grenzpartikel noch weiter beschleunigt wird und Schallgeschwindigkeit erreicht, was dann zur Aussendung einer Schallwelle führt.

Dass das Automobil nicht hörbar ist, dürfte an folgendem Sachverhalt liegen: Die Fouriertransformierte, d.h. die Zerlegung in Schwingungen der Bewegungskurve zeigt im wesentlichen einen Gleichanteil und niedrige Frequenzen. Die kann der Mensch nicht hören. (Infraschall; wird von Elefanten gehört; hat besonders hohe Reichweite)

Nur würde das Auto 333 m/s fahren, dann würde es einen ordentlichen Rumms geben, wenn es die Schallmauer durchbricht. Was man sonst hört sind eventuell irgendwelche Schwingungen an der Karosserie, wo allerkleinste Materialpartikel auf Schallgeschwindigkeit beschleunigt werden und ein Geräusch abgeben.

Im Fall von Kolben oder Membran mit 3m/s oder auch beim Automobil in Luft (340m/s) haben wir es hingegen nicht (kaum) mit einer Erzeugung eines Molekülstroms sondern eben (hauptsächlich) mit einer Welle zu tun.

Irgendwie geht das jetzt durcheinander. Was soll man sich als Leser unter "beim Automobil in Luft (340m/s)" vorstellen? Auch die Nennung von "Molekülstrom" oder "Welle" in diesem Zusammenhang werden mir nicht klar, da es zumindest mir um die Kompression der Luft vor dem bewegten Kolben ging, d.h. um ein komprimiertes Luftvolumen, welches nicht mehr seitlich abfließen kann, und dann als "Schallmauer" bricht.

mfg

[contravariant]

Es wird ja nicht in Abrede gestellt, dass ein Lautsprecher einen Ton erzeugt oder dass die Abdeckhauben einer Maschine bei Vibration ein Geräusch von sich geben oder dass ein Ventilator ein leicht sirrendes Geräusch von sich gibt, welches nach Schaffung von Schlitzen oder Bohrungen sogar zur Sirene wird. Nur dies sind dann keine elementaren Vorgänge der Tonerzeugung und man kann dann prima fabulieren, wie denn da eine Welle mit 333 m/s erzeugt wird. Könntest du also eine belastbare Argumentation beifügen, wie es bei allem Hörbaren zu Schallwellen mit exakt 333 m/s (bei bestimmter Temperatur in Luft) kommt?

Vielleicht sollten sie einmal darlegen, was sie unter einem "elementaren Vorgang der Tonerzeugung" verstehen. - Das ist recht einfach, die Schallgeschwindigkeit ist eine Matrialeigenschaft, also gilt gleiches Material gleiche Schallgeschwindigkeit.

[Faber]

Könntest du also eine belastbare Argumentation beifügen, wie es bei allem Hörbaren zu Schallwellen mit exakt 333 m/s (bei bestimmter Temperatur in Luft) kommt?

Ich bilde mir ein, im Prinzip klar gemacht zu haben, warum es wohl so ist.

Mir selbst leuchten die grundsätzlichen Überlegungen ein. Insbesondere erkenne ich auch keinen grundsätzlichen Unterschied zwischen einer mit 100Hz schwingenden Lautsprecher-Membran oder einem mit 100Hz schwingenden metallischen Kolben oder einem metallischen Kolben, der einmalig mit 3m/s vom Punkt A zum 20cm entfernten Punkt B bewegt wird. In allen Fällen sind die Bedingungen für die Anwendung der statistischen Physik gegeben. In allen Fällen werden die Geschwindigkeitsvektoren einer sehr großen Zahl von Molekülen vom erregenden Objekt in vergleichbarer Weise beeinflusst und es gilt das Superpositionsprinzip, das es erlaubt, eine kurze Kolbenbewegung in Schwingungen zerlegt zu betrachten.

Egal, was genau lokal passiert. Das, was lokal passiert, kann nur mit der durchschnittlichen Molekülgeschwindigkeit in die Ferne übertragen werden. Besondere Effekte sind nicht zu erwarten, solange hinreichend viele (und andererseits nicht gar zu viele) Moleküle beteiligt sind und die Anregungsgeschwindigkeit deutlich kleiner als die Schallgeschwindigkeit ist.

Einen Mechanismus, der eine Anregung viel langsamer überträgt, wie Sie behaupten, den müssten Sie ersteinmal erklären.

Mehr kann ich dazu nicht beitragen. Vielleicht finden Sie einen Akustikingenieur oder Pneumatikingenieur, der ihnen dazu etwas sagen kann, das Sie überzeugt.

Gruß
Faber

[Faber]

@Gerhard Kemme

Nehmen Sie einen 10m oder 100m langen Schlauch. Bringen Sie an der einen Seite einen Druckmesser an. Bringen Sie an der anderen Seite eine Fahrradluftpumpe an, die einen Kolben besitzt, oder ein größeres Gefäß, in dem irgendein kleineres Objekt, ein Zylinder bewegbar ist.

Experimentieren Sie damit. Stoppen Sie die Zeit zwischen leisesten Bewegungen am Kolben und den Zeigerreaktionen am Druckmesser. Sie erwarten Reaktionszeiten im zig-Sekundenbereich. Die Theorie sagt Reaktionszeiten <1s voraus. Sie können Ihre Idee ohne lange Diskussion bestätigen oder widerlegen.

Gruß
Faber

[Gerhard Kemme]

Könntest du also eine belastbare Argumentation beifügen, wie es bei allem Hörbaren zu Schallwellen mit exakt 333 m/s (bei bestimmter Temperatur in Luft) kommt?

Ich bilde mir ein, im Prinzip klar gemacht zu haben, warum es wohl so ist.

Dann muss ich irgendetwas überlesen haben. Die Frage ist doch, wie es funktioniert, dass durch Bewegung oder Schwingung einer Membran eine Schallwelle mit exakt 333 m/s (bei entsprechender Temperatur) erzeugt wird. Hierauf gibt es in der vorgestellten Äthertheorie eine konkrete überzeugende Antwort, die allerdings ständig zwecks Überprüfung etwas in der Diskussion bleibt.

Die Situation ist eigentlich so wie in Nordamerika kurz nachdem Henry Ford seine Lizzy vom Band laufen ließ: Durch Western-Town fährt erstmalig ein Automobil und ein Kind fragt, wie es denn sein kann, dass diese "Kutsche" sich bewegt. Der Vater des Kindes weiß das auch nicht so richtig, kann aber logisch aufgrund der Größe des Lizzy-Prototyps ausschließen, dass es durch ein verborgenes Pferd angetrieben wird. Dann hört man von ferne das Signal der Eisenbahn und er sagt, dass eine Dampfmaschine wie bei der Eisenbahn darinnen wäre.
Das wäre eine Art von Modellbildung über die Funktionsweise eines nicht direkt wahrnehmbaren Forschungsgegenstandes dessen Wirkung zwar in der eigenen Umgebung vorhanden ist, nicht aber die Ursache, d.h. auf die Ursache kann nur indirekt geschlossen werden - und hierzu kann man als Methode die Formulierung einer Modellvorstellung benutzen.

Mir selbst leuchten die grundsätzlichen Überlegungen ein. Insbesondere erkenne ich auch keinen grundsätzlichen Unterschied zwischen einer mit 100Hz schwingenden Lautsprecher-Membran oder einem mit 100Hz schwingenden metallischen Kolben oder einem metallischen Kolben, der einmalig mit 3m/s vom Punkt A zum 20cm entfernten Punkt B bewegt wird.

Wenn du mit einem Stock gegen eine Gehwegplatte klopfst hörst du keinen Ton, wenn du allerdings gegen eine Glocke schlägst, gibt es einen. Es gibt Materialien und Bauarten, die die Aussendung von Schallwellen begünstigen. Nimmt man den pappartigen Schalltrichter eines Lautsprechers und reibt mit dem Finger darüber, dann hört man einen Ton, den man nicht hört, wenn man über eine Stahlplatte streicht.
Somit ergibt sich, dass Schallerreger in sehr unterschiedlichen Größenordnungen vorhanden sind: Ein Jet, der die Schallmauer durchbricht und damit einen Überschallknall erzeugt, stellt einen großen Schallerzeuger dar, Oberflächenpartikel auf einem Material, z.B. dem Papptrichter eines Lautsprechers, die durch ruckartige Schwingungen oder durch vorbeistreichende Luft bewegt werden, sind hingegen kleine Schallerreger.

Um auf deinen Beitrag zurückzukommen, würden bei einer mit 100Hz schwingenden Lautsprechermembran Oberflächenpartikel des Materials mit Schallgeschwindigkeit schwingen und dadurch Geräusche erzeugen, während ein mit 100 Hz schwingender Stahlkolben keine signifikanten Geräusche von sich geben würde, weil er selber nicht die Schallmauer durchbricht und seine Oberflächenpartikel in einem kaum schwingfähigen Zustand sind, so dass die vorbeistreichende Luft oder die Schwingung keine Beschleunigung der Oberflächenpartikel auf Schallgeschwindigkeit ermöglichen. Dasselbe gilt für den Stahlkolben, wenn er mit 3 m/s über eine Strecke bewegt wird.

Mehr kann ich dazu nicht beitragen. Vielleicht finden Sie einen Akustikingenieur oder Pneumatikingenieur, der ihnen dazu etwas sagen kann, das Sie überzeugt.

Fachleute sind wir selber. Die ingenieurwissenschaftliche Anwendung endet meistens bei einer mathematischen Modellierung eines physikalischen Sachverhaltes - dies halte ich insgesamt für Forschung und Lehre für unzureichend, d.h. es sollte eine Funktionsweise anschaulich und verständlich benannt und dargestellt werden.

mfg

[Faber]

Dann muss ich irgendetwas überlesen haben.

So sieht es es aus.

Die Frage ist doch, wie es funktioniert, dass durch Bewegung oder Schwingung einer Membran eine Schallwelle mit exakt 333 m/s (bei entsprechender Temperatur) erzeugt wird.

Ich hatte den Grund Fr 20. Mär 2009, 00:13 so ausgedrückt:

Die einzelnen Moleküle bewegen sich unterschiedlich schnell in unterschiedliche Richtungen. Bei 15°C liegt der Betrag der Geschwindigkeit im Durchschnitt bei 340m/s.

Chief sagt es Sa 21. Mär 2009, 23:15 so:

Schallgeschwindigkeit in Luft entspricht genau der mittleren thermischen Geschwindigkeit (adiabatisch) der Luftmoleküle.

Ich sage es nocheinmal so:

Ein Erreger, welcherart auch immer, stört lokal die Bewegung der Luftmoleküle. Jegliche Information über eine solche Störung kann nur von Luftmolekülen in die Ferne getragen werden. Die Information steckt in den mittleren Abweichungen der Beträge und Richtungen der Impulse der Luftmoleküle. Da aber der Mittelwert der Beträge der Geschwindigkeiten der Moleküle 340m/s beträgt, erreichen die Informationen einen fernen Ort mit eben dieser Geschwindkeit.

Sie behaupten erneut trotzig Gegenteiliges ohne ein alternatives Modell vorzulegen, das ihre Behauptung stützen würde.

Wenn du mit einem Stock gegen eine Gehwegplatte klopfst hörst du keinen Ton, wenn du allerdings gegen eine Glocke schlägst, gibt es einen. Es gibt Materialien und Bauarten, die die Aussendung von Schallwellen begünstigen. Nimmt man den pappartigen Schalltrichter eines Lautsprechers und reibt mit dem Finger darüber, dann hört man einen Ton, den man nicht hört, wenn man über eine Stahlplatte streicht.

Bei der Gehwegplatte höre ich ein Geräusch. Bei der Glocke einen Ton. Was ist der Unterschied? Der Unterschied ist: wir haben ein anderes Audiosignal. Eine andere Kurvenform. Das Spektrum der Glocke ist ein Linienspektrum bestehend aus Peaks mit gleichen Abständen. Das Spektrum der Gehwegplatte sieht nicht so schön aus. Trotzdem handelt es sich in beiden Fällen um Schall sowie insbesondere auch um Schallwellen, die in derselben physikalischen Weise übertragen werden. Ob die Luft den Sound einer rotzigen Punk-Snare überträgt, oder einen einzelnen langandauernden Orgelton, spielt keine Rolle für die physikalischen Gesetze, nach denen beide Sounds von der Bühne in die letzte Reihe übertragen werden.

Gruß
Faber

[Gerhard Kemme]

Die einzelnen Moleküle bewegen sich unterschiedlich schnell in unterschiedliche Richtungen. Bei 15°C liegt der Betrag der Geschwindigkeit im Durchschnitt bei 340m/s. ...

Schreiben kann man alles Mögliche. Könntest du Belege referieren, die deine Aussage, wonach sich die Luftmoleküle mit 340 m/s bewegen, stützen. Eine thermische Schwingung um einen Ort ist von einer Bewegung über längere Distanz zu unterscheiden. Wie soll ein einzelnes Luftmolekül sich über eine weitere Distanz bewegen können, wenn um ihn herum die anderen Moleküle dicht gepackt liegen? Wie soll sich aus der Annahme, dass irgendeine Durchschnittsgeschwindigkeit von Bewegungen in unterschiedliche Richtungen vorhanden sein soll, nun plötzlich eine einheitliche Geschwindigkeit in eine Richtung ausbilden? Ich sehe da nirgendwo eine Schlüssigkeit in deiner Argumentation.

Ein Erreger, welcherart auch immer, stört lokal die Bewegung der Luftmoleküle. Jegliche Information über eine solche Störung kann nur von Luftmolekülen in die Ferne getragen werden. Die Information steckt in den mittleren Abweichungen der Beträge und Richtungen der Impulse der Luftmoleküle. Da aber der Mittelwert der Beträge der Geschwindigkeiten der Moleküle 340m/s beträgt, erreichen die Informationen einen fernen Ort mit eben dieser Geschwindkeit.

Dann gibt es ja auch noch die Beobachtung, dass eine langsame Auslenkung, z.B. mit einem Fächer, keinen Ton erzeugt, d.h. du müsstest nun auch noch erläutern, warum bei der einen Störung ein Ton erzeugt wird und bei der anderen nicht. Wobei die Begriffe "Störung" und "Information" auch für die Beschreibung einer Funktionsweise sehr allgemein und nichtssagend sind.

Wenn du mit einem Stock gegen eine Gehwegplatte klopfst hörst du keinen Ton, wenn du allerdings gegen eine Glocke schlägst, gibt es einen. Es gibt Materialien und Bauarten, die die Aussendung von Schallwellen begünstigen. Nimmt man den pappartigen Schalltrichter eines Lautsprechers und reibt mit dem Finger darüber, dann hört man einen Ton, den man nicht hört, wenn man über eine Stahlplatte streicht.

Bei der Gehwegplatte höre ich ein Geräusch.

Das wird dann ziemlich spitzfindisch, zweifelsohne gibt es Materialien und Bauformen, die besser Geräusche erzeugen als andere. Ich kann da auch noch einen Film drehen und zeigen wie unterschiedliche Materialien auf Einwirkungen mit oder ohne Geräusch reagieren.

Fazit: Nach allgemeinem Verständnis der Erläuterung einer Funktionsweise reicht es nicht aus, wenn man als Erklärung für die Versendung eines Schriftstückes von A nach B sagt, dass eine Störung gemacht wurde, die zur Versendung der Information führt.
In einem solchen Modell sollte angegeben werden, wie es genau vonstatten geht - sonst bleibt alles nur oberflächlich verbal.
Insofern halte ich es weiter für sehr plausibel, dass für das Erreichen der Schallgeschwindigkeit von 333 m/s diese Geschwindigkeit vom Schallerreger aufgeprägt werden muss, so dass die Gesamtheit eines Luftvolumens auf Schallgeschwindigkeit beschleunigt wird und diese Geschwindigkeit sodann als Grenze der Komprimierbarkeit anzusehen wäre. Nach dem Durchbruch durch diese Schallmauer kommt es dann zu Impulsen mit Schallgeschwindigkeit.

mfg

[Gerhard Kemme]

Insofern halte ich es weiter für sehr plausibel, dass für das Erreichen der Schallgeschwindigkeit von 333 m/s diese Geschwindigkeit vom Schallerreger aufgeprägt werden muss, so dass die Gesamtheit eines Luftvolumens auf Schallgeschwindigkeit beschleunigt wird und diese Geschwindigkeit sodann als Grenze der Komprimierbarkeit anzusehen wäre. Nach dem Durchbruch durch diese Schallmauer kommt es dann zu Impulsen mit Schallgeschwindigkeit.

Um eine Schallwelle zu erzeugen genügt die minimalste Änderung der mittleren Molekülgeschwindigkiet. Diese Änderung (Störung) wird durch Stöße zwischen den Molekülen mit der mittleren Thermischen Geschwindigkeit weiter getragen.

Aus mv²/2=KkT folgt v=sqrt(2KkT/m).

Hier sieht man, dass die Schallgeschwindigkeit im Wasserstoff-Gas (oder Helium) viel höher ist als in der Luft bei der gleichen Temperatur.

Aus dem Vorhandensein von zwei Geschwindigkeiten in derselben Größenordnung folgt noch kein Zusammenhang zwischen den Vorgängen der thermischen Molekülbewegungen und der Schallübertragung in Luft. Wobei ich auch zu etwas höheren Mittleren Molekülgeschwindigkeiten in Luft komme, d.h. ~ 500 m/s bei Zimmertemperatur.
Doch im Einzelnen:

Die Mittlere Molekülgeschwindigkeit ergibt sich aus der Berechnung des Druckes auf eine Gefäßwand. Dabei beträgt der Molekülabstand ca. 3,3 nm und die Mittlere Freie Weglänge ca. 93 nm. Als Auftreffgeschwindigkeit auf die Gefäßwand wird dann bei Zimmertemperatur eine Mittlere Molekülgeschwindigkeit von 500 m/s über die Kinetische Energie ermittelt.
Wenn man durch ein leichtes Wedeln mit einem Fächer spürbar eine Luftbewegung erzeugt, so ist doch keinerlei Ton signifikant zu hören. Für die hörbare Übertragung von Schall muss also eine zusätzliche Komponente hinzu kommen.
Ein betrachtetes Luftvolumen hat die Geschwindigkeit 0 m/s und wenn es bewegt wird, dann bekommt es die Geschwindigkeit des auslenkenden Objektes. Allerdings behalten die Moleküle im Medium unberührt von der äußeren Einwirkung ihre Geschwindigkeit in alle Richtungen. Da muss immer zwischen dem Teil und dem Ganzen unterschieden werden. Es bedarf also einer Extratheorie, wie es jetzt kommen soll, dass aus einer ungerichteten Bewegung von Molekülen in einem Gas eine gerichtete Impulsübertragung in die Richtung der zuvor erfolgten Bewegung erfolgen soll. Man kann es sich so vorstellen, dass mehrere Motorboote in verschiedene Richtungen in einem Meeresabschnitt fahren und das Ereignis des Eintreffens einer größeren Welle nun plötzlich mit Motorbootgeschwindigkeit schneller als die Welle in deren Richtung übertragen. Die Erfahrung besagt eigentlich, dass, wenn das Ganze verschoben wird, sich das Teil darum garnicht kümmert und lustig in seiner ungerichteten Bewegung weiter macht wie bisher. Insofern sehe ich noch keine Stimmigkeit in der Annahme, dass die Mittlere Molekülgeschwindigkeit etwa mit der Übertragung eines Schallsignals zu tun hat.

mfg

[Faber]

Schreiben kann man alles Mögliche. Könntest du Belege referieren, die deine Aussage, wonach sich die Luftmoleküle mit 340 m/s bewegen, stützen.

Meine Aussage kann ich nicht belegen, da ich die entsprechende Literatur nicht vorliegen habe. Falls Sie mir nicht glauben, können Sie das z.B. per Google überprüfen. Dabei dürften folgende Stichwörter hilfreich sein:

kinetische Gastheorie Luft Schall Moleküle mittlere thermische Geschwindigkeit

Eine thermische Schwingung um einen Ort ist von einer Bewegung über längere Distanz zu unterscheiden. Wie soll ein einzelnes Luftmolekül sich über eine weitere Distanz bewegen können, wenn um ihn herum die anderen Moleküle dicht gepackt liegen?

Das hier scheint mir der Punkt zu sein, weswegen Sie meine gesamten bisherigen Ausführung nicht verstanden haben. Die Luftmoleküle liegen selbstverständlich nicht dicht gepackt. Es ist viel Platz (Vakuum) zwischen den einzelnen Molekülen. Die Moleküle fliegen kreuz und quer durch die Gegend. Sie sind klein gegenüber der mittleren freien Weglänge.

Nachdem dieses Missverständnis ausgeräumt ist, sollten meine Ausführungen eigentlich einleuchtend sein:

Ein Erreger, welcherart auch immer, stört lokal die Bewegung der Luftmoleküle. Jegliche Information über eine solche Störung kann nur von Luftmolekülen in die Ferne getragen werden. Die Information steckt in den mittleren Abweichungen der Beträge und Richtungen der Impulse der Luftmoleküle. Da aber der Mittelwert der Beträge der Geschwindigkeiten der Moleküle 340m/s beträgt, erreichen die Informationen einen fernen Ort mit eben dieser Geschwindkeit.

Dann gibt es ja auch noch die Beobachtung, dass eine langsame Auslenkung, z.B. mit einem Fächer, keinen Ton erzeugt

Das trifft nicht zu. Auch der Fächer erzeugt in zunächst ruhender Luft eine Störung, die mit Schallgeschwindigkeit in die Ferne übertragen wird. Ruhende Luft bedeutet hierbei: die Moleküle sausen kreuz und quer mit im Mittel Schallgeschwindigkeit durch die Gegend. Der Mittelwert der Geschwindigkeitsvektoren der Moleküle ist der Nullvektor. Der Mittelwert der Beträge der Geschwindigkeitsvektoren ist die Schallgeschwindigkeit.

d.h. du müsstest nun auch noch erläutern, warum bei der einen Störung ein Ton erzeugt wird und bei der anderen nicht.

Muss ich nicht. Denn in beiden Fällen wird Schall erzeugt, der in einiger Entfernung mit einem Mikrofon detektiert und z.B. oszillographiert werden kann. Dass der Mensch hier etwas hört und dort nicht, hängt mit Frequenz, Lautstärke u.a.m. zusammen, mit den Eigenschaften des menschlichen Ohres.

Im übrigen funktioniert die Übertragung von Wärme in ruhender Luft genauso. Wärme ist der mittlere Betrag der Geschwindigkeitsvektoren der Luftmoleküle. Schall ist die Abweichung des Mittelwerts der Geschwindigkeitsvektoren der Luftmoleküle vom Nullvektor.

Wobei die Begriffe "Störung" und "Information" auch für die Beschreibung einer Funktionsweise sehr allgemein und nichtssagend sind.
[...]
Nach allgemeinem Verständnis der Erläuterung einer Funktionsweise reicht es nicht aus, wenn man als Erklärung für die Versendung eines Schriftstückes von A nach B sagt, dass eine Störung gemacht wurde, die zur Versendung der Information führt.

Da stimme ich Ihnen zu. Aus diesem Grund habe ich in einigen Beiträgen einiges dazu ausgeführt.

Ein betrachtetes Luftvolumen hat die Geschwindigkeit 0 m/s und wenn es bewegt wird, dann bekommt es die Geschwindigkeit des auslenkenden Objektes.

Ja, das ist richtig. Nun ist Schall aber keine Strömung der Luft, so dass die Schallausbreitungsgeschwindigkeit der Geschwindigkeit des betrachteten Luftvolumens entspräche. Beweis: wäre es so, dann würde der Sound meines Ghettoblasters mein Ohr nicht erreichen, da die Luft um den Lautsprecher hin und herschwingt, und sich im Mittel nicht in meine Richtung bewegt.

Soviel einstweilen.

Gruß
Faber