宇宙大爆炸与狮吼功
有读者来信问,宇宙大爆炸会不会发生惊天动地的声响?也有读者来信问,传说中的狮吼功究竟有没有?这两个问题都与声音有关,本文就尝试一并解答这个问题。
嘘!宇宙轻声爆炸了
宇宙大爆炸的声音我们听得到吗?答案是否定的,因为声波是机械波,声音传播需要介质,而真空中没有这种介质,所以宇宙大爆炸是没有声音的。如果我们非常有幸地亲临宇宙大爆炸的现场,也只能看到异常耀眼的光芒,而听不到任何声响。
那么,如果当时宇宙中有传播声音的介质,能让我们听到宇宙大爆炸的声音,那么这个声音有多大呢?
这个声音计算起来比较复杂,而要研究这个声音,还得从宇宙大爆炸的遗迹――宇宙微波背景入手。科学家根据天文望远镜收集到的最新数据资料,对宇宙微波背景的温度变化进行了分析(宇宙诞生40万年至76万年发出的辐射),并将这种变化加入计算机软件中,模拟出了大爆炸的声音,最终估算出宇宙大爆炸的声响大约在100分贝~120分贝之间。这个声音就相当于我们站在开启的电锯旁,或者站在离喷气式发动机100米远的地方听到的声音。虽然已经接近人耳的痛阈值(人耳开始感到疼痛的声音称为痛阈,其声级为120分贝),但是和我们想象的那种巨大爆炸的声响很不一样。
可能很多人会很诧异,那么巨大的爆炸居然只有这么点大的声音?其实这已经不小了,因为当时宇宙可不像我们想象的那么大,而是极小极小,比原子、电子还要小许多。这么小的宇宙爆炸,能产生那么大的响声,已经够大的了。并且随着宇宙的急剧膨胀,它的波长被急速拉长,使我们“听”到的声音变得很低。而且早期宇宙的爆炸波要穿过密度较大的时空介质,如果这个爆炸波转化成声音,就像被敲响的钟那样低沉。
传说之外的“狮吼功”
说完了宇宙大爆炸的声音,我们再来说说传说中的狮吼功。
在一些武侠影视剧中,某些武林高手能发出威力强大的狮吼功。巨大的声响像风一样席卷尘土,横扫在场的所有人,桌子、椅子等各种物品被损毁自不必说了,只有内功深厚的人能扛得住,那些小喽们根本不堪一击,被震得七窍流血而死……这些其实只是文艺作品的夸张描写或民间传说,现实中并没有科学的佐证。
但是传说之外,人的声音也确实有它的威力,比如,一位俄罗斯的女孩能发出超过100分贝的声音,这个声音比火车开动的声音还大,以至于把录音棚里的声音记录软件都震瘫痪了。有人还对着一个玻璃杯大吼,结果,玻璃杯碎了。这其中的原因大家都很熟悉
――共振。
就拿玻璃来说。首先,每块玻璃都有一个天然的共振频率,你敲一下大小不一样的玻璃杯,你就会发现,它们的声音高低是不一样的。如果声波的频率与之相同,就可能使玻璃的震荡加大幅度,最后就有可能把玻璃震碎。
其次,声音强度要很大。声音很大,对玻璃施加的压力也就大,因此对玻璃的“攻击”力度就大,玻璃就更容易“受伤”。 就像一队士兵在桥上齐步走一样,士兵越多,齐步走产生的强度也越大,就使桥产生的共振更强烈,最后有可能使桥塌陷。
第三,玻璃本身有缺陷。每件物品的表面都遍布着我们看不到的裂纹,它们是最薄弱的地方,受到声波“袭击”时,它们会成为突破点,首先裂开。这就是为什么声波也能把物体震碎、震倒的原因了。
声波的共振也能使人体器官受伤。人体各器官的固有频率大约在3~17赫兹之间,如果
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