仉博簡(jiǎn)
當(dāng)一顆流星呼嘯著穿過(guò)地球上空的大氣層時(shí),對(duì)于我們來(lái)說(shuō),卻是一場(chǎng)無(wú)聲的表演。大多數(shù)流星會(huì)在離地面100多千米的高空燃燒殆盡,即使流星產(chǎn)生的聲音足夠響,鑒于聲速遠(yuǎn)慢于光速,聲音也是在這種視覺(jué)奇觀過(guò)后好幾分鐘才抵達(dá)地面。
然而,據(jù)多年來(lái)的許多目擊報(bào)告記載,在流星出現(xiàn)時(shí)有一種奇怪的“吱吱”聲與之相伴,聽(tīng)起來(lái)就像有人在煎蛋。最近,美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和捷克科學(xué)院的研究人員表示,他們發(fā)現(xiàn)了一種機(jī)制,可以解釋與流星相伴的“吱吱”聲。
閃爍的流星
他們說(shuō),這種“吱吱”的聲音確實(shí)存在,但它們不是來(lái)自流星周圍空氣分子的振動(dòng),而是來(lái)自地面,不過(guò)這種聲音與流星產(chǎn)生的光有關(guān)。
捷克科學(xué)院曾利用高速攝像機(jī),記錄了100多顆流星火球產(chǎn)生的光。記錄到的光變曲線顯示,流星產(chǎn)生的光其實(shí)是由一系列閃光——亮度會(huì)忽明忽暗的光——組合而成的。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)流星變成火球時(shí),燃燒是很不穩(wěn)定的。而流星燃燒時(shí)的溫度可以接近太陽(yáng)的表面溫度,產(chǎn)生的閃光能量巨大,可以一路抵達(dá)地面。
地面上某些物體接收到周期性變化的光照時(shí),它們溫度的升降會(huì)引起體積的脹縮,攪動(dòng)周圍的空氣分子,于是就產(chǎn)生了聲波。聲波的頻率與閃光亮度變化的頻率相同,如果處于人耳的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍(20赫茲到2萬(wàn)赫茲),那么人就能聽(tīng)到聲音。
上面所說(shuō)的現(xiàn)象被稱為“光聲效應(yīng)”,是美國(guó)發(fā)明家亞歷山大·格拉漢姆·貝爾于1880年首先發(fā)現(xiàn)的。
聽(tīng)起來(lái)如在煎蛋
研究人員還對(duì)他們的想法進(jìn)行了測(cè)試。在消聲室(一間能隔離外界所有聲音的實(shí)驗(yàn)室)中,他們放置了一盞LED燈和一個(gè)麥克風(fēng)。研究人員讓LED燈不停地閃爍,并照射各種物品,包括木頭、畫作、毛氈和假發(fā)等,他們記錄到了微弱的與目擊報(bào)告提到的相同的聲音——“啪啪”“吱吱”“沙沙”的聲音。當(dāng)LED燈以1000赫茲的頻率閃爍時(shí),被照射的物體產(chǎn)生了一種大約25分貝的聲音,這足以直接被人聽(tīng)見(jiàn)。所以說(shuō),這個(gè)測(cè)試證實(shí)了他們的想法:流星可以把能量從空中以電磁輻射的形式迅速傳到地面,并加熱地面上的物體,讓它們發(fā)出煎蛋時(shí)的“吱吱”聲。
他們還發(fā)現(xiàn),能迅速吸收光但導(dǎo)熱性很差的材料所發(fā)出的聲音最響。這種材料包括深色衣服、頭發(fā)、樹(shù)葉和草等。他們的模型顯示,流星的亮度跟滿月差不多或更亮?xí)r,就能在地面上產(chǎn)生光聲效應(yīng),而且只要流星產(chǎn)生的光閃耀的頻率處于人耳的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍內(nèi),我們就有機(jī)會(huì)聽(tīng)到與流星相伴的“吱吱”聲。
所以,如果你能夠幸運(yùn)地發(fā)現(xiàn)一顆流星,仔細(xì)聽(tīng),它可能正在跟你說(shuō)話。