奇聲怪響 “聽”科學(xué)

聲音，有大有小，有暗有明。大到震耳欲聾，嚇得人心臟怦怦跳；小到難以察覺，比不上蚊蟲嗡嗡叫；暗到深藏不露，在冰川裂縫之間作響；明到雷霆萬鈞，在恒星身上打著鼓點！

那些神秘莫測的聲音究竟來自何處，又有怎樣的妙用呢？

“聲爆彈”是把雙刃劍

F-18超級大黃蜂是全球最先進的幾種戰(zhàn)斗機之一，最高時速能飆到1915千米，把1225千米/時的聲速遠遠甩在了后面！別看本領(lǐng)大，它的“嗓門”也大，因為在高速飛行中會產(chǎn)生層層的壓力波，壓力波以聲速前進，當飛機加速穿越壓力波（突破聲障）時，會在撞擊下產(chǎn)生震波，發(fā)出爆炸一般的巨大聲響——聲爆，并伴有極為罕見的“聲爆云”！至于聲爆的強度如何，則跟飛機的形狀大小、飛行高度和天氣密不可分。

聲爆被利用起來威力驚人！曾幾何時，以色列空軍戰(zhàn)機將這種“高空游戲”搬到巴勒斯坦居民的頭頂上——低空沖破聲障高速飛行，使震耳欲聾的“聲爆”響徹大半個城區(qū)！當?shù)鼐用癖硎?，這如同大地震或者重磅炸彈落地，不光耳朵無法承受，有時甚至?xí)鞅茄?，躲在屋?nèi)也會顫抖不止！空襲結(jié)束后，居民們以為終于能松口氣了，卻驚恐地發(fā)現(xiàn)部分墻壁裂縫、窗戶玻璃碎裂等由于巨大震動波而留下的“后遺癥”。與此同時，那種心跳加速、頭腦發(fā)懵的感覺，久久不能消逝。更可怕的是，當?shù)蒯t(yī)院里來了不少精神受創(chuàng)的孩子以及受驚嚇而流產(chǎn)的婦女。居民們連續(xù)幾夜驚恐失眠，神經(jīng)衰弱。

當然，這種“聲爆炸彈”完全能發(fā)揮正面作用，利用巨大聲響帶來的暈眩效果來對付極端組織，類似于升級版的“震爆彈”——一種非致命性武器，爆炸時發(fā)出巨大的聲音和劇烈的閃光，來震懾歹徒，使其暫時失去反抗能力，以便執(zhí)行營救、突襲等任務(wù)！

聽，大蟲來了

說完“天空超強音”，讓我們換換胃口，聽聽來自地表的微弱呼喚……

不過，你就是再怎么豎起耳朵，也很難在養(yǎng)蠶時聽清蠶寶寶吃桑葉的聲音吧？而我們很難認為植物是個好聽眾，它們卻偏偏能對聲波做出反應(yīng)——尤其是昆蟲咀嚼的聲音。

這不，美國密蘇里大學(xué)的科學(xué)家，就記錄了在鼠耳芥附近大聲咀嚼食物的毛毛蟲周圍環(huán)境內(nèi)的聲波（在植物世界，鼠耳芥經(jīng)常被當作實驗對象，類似于動物界的小白鼠）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，凡是接觸到咀嚼聲的植物，會比沒有接觸到那種聲音的植物產(chǎn)生更多的抗昆蟲化學(xué)物質(zhì)，用以御敵自保！看來為了生存，植物們也是蠻拼的，它們時刻繃緊神經(jīng)聆聽著周圍的動靜，就像草食動物對豺狼虎豹的警惕一樣。

冰川裂聲有秘密

你看過《海平面上升66米后的世界地圖》嗎？如果噩夢成真，全球無數(shù)美麗的海島將成為“亞特蘭蒂斯”，中國的東部沿?；饕黄粞鬂蓢瑬|南亞綿延數(shù)百千米的豆蔻山脈僅存一座“孤島”，而印度的絕大部分港口銷聲匿跡……

冰川融化破裂看著很壯觀，但毫無疑問會加速海平面的上升！而科學(xué)家一直沒搞懂冰川的破裂機制，所以無法詳細了解它們的“瘦身”狀況。

現(xiàn)在，科學(xué)家學(xué)會了聆聽冰破裂時的聲音，以此為冰山“體檢”——他們用水下浮標上的麥克風(fēng)，記錄挪威漢斯冰川周圍環(huán)境中冰裂的噪聲，將這些音頻與冰川的延時拍攝照片（體現(xiàn)冰川各階段變化）一一對應(yīng)，發(fā)現(xiàn)水下冰塊裂開后會發(fā)出輕微的砰聲，這是冰山“病發(fā)”的初期；裂縫中浮出氣泡的聲音大小和連續(xù)性，預(yù)示“病情”的發(fā)展狀況；“咔嚓”的破裂聲，說明裂縫蔓延到了冰川的粗糙表面，情況惡化；冰塊大量落入海水中，會有飛濺起液體的連貫聲音，就該下“病危通知書”了……這些聲音模式，能幫助科學(xué)家知道不同地區(qū)的冰川正以什么樣的速度融化，從而更準確地預(yù)估氣候和海平面的未來變化。

恒星年齡問聲波

遠離了冰川海洋，我們再去浩瀚的星河中，聽聽恒星身上發(fā)出的“鼓點”！

以往，確定恒星年齡是令天文學(xué)家比較頭疼的事，了解恒星形成于哪個分子云，是他們判斷的一種依據(jù)。這就像只知道你在上小學(xué)，就判斷你的具體年齡一樣。比利時魯汶大學(xué)的最新研究顯示，通過測量恒星釋放的聲波振動，可以更準確地判斷其年齡大小。

科學(xué)家可以觀察恒星亮度的微弱變化，來感受其聲波振動頻率（恒星內(nèi)部的聲波主要來自振動和輻射壓力，而聲波具有反射等特點），推測這顆恒星多大了——研究者康斯坦策和同事研究了年齡低于1000萬年、大小為太陽質(zhì)量1～4倍的34顆恒星的振動，數(shù)據(jù)顯示，最年輕的恒星振動得較慢，而接近成年期的恒星振動得較快——但不能僅僅以此判斷，哪顆恒星老了，哪顆恒星還有漫長的“星路”要走，因為研究還表明，恒星質(zhì)量對它的“星途”發(fā)展很有影響：質(zhì)量小的恒星進化得慢；質(zhì)量大的恒星成長得快，衰老得也快。

盡管早就有物理學(xué)家設(shè)想，“老少”恒星的振動有所不同，康斯坦策首次利用外太空的具體數(shù)據(jù)證實了這些猜測。現(xiàn)在，他能利用模型進一步細分年輕恒星的年齡階段——究竟是一年級、二年級還是五年級。這為研究宇宙的進化提供了很有價值的信息！

除此之外，婉轉(zhuǎn)悠揚的音樂，劃過黑板的刀片，沖上云霄的火箭，密林深處的獅吼……萬千奇妙的聲音，各自有獨特的原理，卻都為這個精彩的世界伴奏。