@ 2014.10.26 , 10:13

冰湖怪声和它的科技解释

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一位自称“youtube职业玩家”的网友最近上传了一则视频,中他发现往一片冰湖上扔石子儿可以发出奇幻的声响。

这种冬天的奇特现象对当地的孩子们而言只不过是老旧的把戏罢了,不过,对Cory Williams来说,那些奇奇怪怪呯呯碰碰的声音足够让人震惊。

“这是我听过最酷的声音了,”Williams告诉他正在拍摄视频的女友。威廉姆斯今年八月才刚搬到安克雷奇-阿拉斯加,他经常在YouTube上用视频日志的方式记录他所经历的文化冲击。

阿拉斯加的冬天为Williams提供了一场别开生面的新鲜体验,而对声学专家Mark Hamilton而言,那不过反映了一个经典的声学问题。

“我小时候生活在马萨诸塞州,经常能听到这种声音,”德克萨斯州立大学奥斯汀分校的声学教授Hamilton如此说到。“每年,我在教授声学入门课程的时候,我都会用到该例子。”

在往冰上扔石头的时候,站得太近,只能听到一声脆响,Hamilton告诉Live Science。不过你扔的足够远,隔上一定距离的话,因为高频音先传过来,你就会听到降调的啁啾声。“这就像是用手指在钢琴键上从右滑到左,”他说。

这是因为,湖面刚好如同一个振动板。当石头落在上面,冲击在冰上形成了一个弯曲的波形(也叫弯曲波)。弯曲波以超音速传播,在向外飞速扩张的时候,连续地将声音传入空气,Hamilton说(波纹和往池塘里扔石子儿有点类似)。

因为短波比长波的传播速度快,音阶越高,或者说频率越高,就会先到达你的耳膜。站的太近的话,你不大会听到这种声音。“只有距离足够远,高频声音才能甩开低频声音。”Hamilton说。

同样的扩散作用用金属也可以做到。湖面大小的金属块可能没有,不过,长导线,像Slinkies(一种弹簧玩具),也一样可以。物理学还帮助我们解释了科幻电影里的声效为何与这种声音如此相似。例如,根据20世纪80年代由卢卡斯电影公司的电视纪录片,“星球大战”电影里激光枪的声音就来自于用锤子击打天线塔的拉线。

本文译自 Livescience,由译者 puuuuuma 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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