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次声波,帮大象“聊天”

2021-08-05纪中展

环球人物 2021年13期
关键词:扩音器声源次声波

纪中展

最近,云南西雙版纳的15头亚洲野象向北迁徙,接连穿越多个县市,试图寻找好的居住地。可以说,野象群的一举一动牵动着国人的心。

人们发现,在整个迁徙的过程中,有一头大象离群独行,与象群最远直线距离约18公里。那阵子,大家都在为这头大象担心,害怕它与队伍失散。不过,没过多久,大家发现自己多虑了。独象一直往象群方向移动,并成功回归“大家庭”。这不禁让人好奇,大象之间是不是有什么神奇的沟通方式?

其实,奥秘就在于次声波。大象一直用人类听不到的声音在交流。

在解释次声波之前,我们需要先知道声波。声波是声音的传播形式,发出声音的物体称为声源。声波是一种机械波,由声源振动产生,声波传播的空间称为声场。人耳可以听到的声波频率一般在20Hz(赫兹)到20kHz之间。

频率小于20Hz的声波就是次声波。这是一种低频声波,低于人类听觉范围的下限,但波长非常长,传播距离远,远大于一般的声波、光波和无线电波。

有研究发现,通过次声波,大象可以与远在10多公里外的象群“对话”,有的大象甚至能感知到100公里外的天气变化。当然,耳朵并不是大象唯一感知次声波的器官,它也能用脚来感知,用跺脚的方式通过地面传播次声波,最远能传播几十公里。

自然界有许多熟练使用次声波的动物,比如蝴蝶扇动翅膀的振动声就是次声波。

次声波穿透力很强,可以穿透建筑物、大气、海水、土壤等,而且持续时间非常久。1883年8月,印度尼西亚克拉克火山爆发时所产生的次声波竟然绕地球跑了3圈,持续了108个小时。因此,人们可以通过捕捉次声波来预报地震、火山和天气变化。

但事实上,在日常生活中,还有不少烦人的现象是次声波造成的。当车、船在运行时会产生次声波,时间一长,坐在船上或车上的人就会感到恶心想吐,也就是俗称的晕车、晕船。

美国物理学家罗伯特·伍德曾在英国伦敦的一家剧院进行测试。他设计了一个会释放次声波的扩音器,当剧场开演后,他打开扩音器,不久,观众就出现了不同程度的不适感;当他关掉扩音器,观众立刻恢复正常。这就是著名的次声波反应试验。

之后,科学研究表明,如果人体长时间暴露在大量发射频率为16Hz—17Hz的次声波中,会不自觉地颤抖,从而产生视觉障碍、定向力障碍、恶心等症状,甚至还会出现内脏损坏或破裂。这是因为人体内脏固有的振动频率和次声波频率相近,当外部的次声波频率与人体内脏的振动频率相似或相同,就会引起人体内脏的声波共振,使得人产生头晕、烦躁、耳鸣等不良症状,甚至还导致内脏受损而致人丧命。

1890年,从新西兰开往英国的“马尔波罗”号失踪,人们于20年后在火地岛海岸边发现了这艘船。当时,船上的装置一切如常,船员却都死了。事后,科学家发现,这是因为深海里的次声波十分强大,能量太大时就成了害死船员的“凶手”。

因为次声波对人体会产生危害,很多国家已明确将次声波列为公害,并从声源、接受噪声、传播途径等入手规范次声波,确保人们的生命安全。

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