@ 2015.08.20 , 16:00

倾听地球神秘交响乐的无线电爱好者们

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Stephen McGreevy紧张地看着天空。在他那位于内华达州黑岩沙漠的露营车外,愤怒地黑云聚集在地平线上,风以每小时30英里的速度刮过。在他的脚下,铜线像蛇一样扭曲。随着雨水落下,McGreevy匆忙地收起铜线,将它塞到车里,与一些记录设备纠缠在一起,有些还拖到了地上。他将前往俄勒冈州,在这里他将再次拿出这些设备,希望捕捉到空中的奇怪声音。

他所追寻的声音最先出现在早期的收音机中。一战时战场上的士兵会说,有时候你在前线打电话时会听到手榴弹飞过的声音,听筒中传来的急促下降声听起来就像敌人在开火。然而这些声音的真实来源仍然待考,报纸将其当做外星声音来报道。

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如今研究人员们明白这些声音是超低频波(VLF)的产物,这些无线电频率的波长为10-100千米。它们由自然现象产生,雷暴能产生大部分超低频波,火山和龙卷风也能造成超低频波。在一场雷暴中,闪电会发出不同于雷声的电磁波,它们的速度不是声速,而是光速。

McGreevy隶属于“天然无线电”亚文化的奉献者,他倾听、记录并细致地手机这些罕见而又美丽的声音。他们会交易原理图,制作自己的设备,有时会不远万里去寻找最好的倾听地点。正如天文学家会前往世界上少数几个黑暗的地方一样,业余的VLF追寻者会试图找出少数几个没有电气干扰的地方。电线杆附近会有嗡嗡声,无尽无休就像一群苍蝇在乱飞,淹没了自然的声音。倾听的黄金地段是一些孤立的地带,比如西南的荒地、加拿大的苔原和草原以及俄勒冈州的Alvord沙漠。

VLF录音能让人们从另一种角度来观察地球周围电磁空间的行为。拿独特的哨声来说,这是有能量穿过地球磁场的特征,当闪电中的放射线被磁场的带电粒子所吸引,沿着磁场射线射出外太空的时候就会出现这种声音。它们在沿着这些曲线轨迹回到地球时,电磁波就会像光棱镜折射那样分散开。首先回到大气层的是高频电磁波,余下的则以降序的节奏回到大气层,因此发出了类似哨声的声音。

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与此同时,低频天电和嗡声则是风暴被电离层反射后带电粒子层到达地表一千公里处的产物。低频天电主宰白天,像白噪声那样噼里啪啦,每一个静态的嘶嘶声都来自几千英里外的闪电。然而到了晚上,电离层的状态发生了改变,能引导更远的能量进入,嘶嘶声也变成了嗡声。

研究VLF波也有实际理由。它们也许在卫星通信方面会有用。随着VLF放射线穿过磁层,带电粒子的数量会减少,它们能破坏卫星的电子电路。对这一过程有更完备的理解将帮助工程师们通过向太空中发射人造VLF波来延长卫星的寿命。与此同时,通信专家们正在研究携带语音和数据的VLF波。由于长波需要大型天线进行传输和接收,尺寸是个问题。这些波能穿过遥远的距离,这一点非常吸引人。近期,由美国国防部高级研究计划局部分资助的一个雄心勃勃的计划正在阿拉斯加开展,该计划利用180个天线来控制电离层中驱动北极光的电流,允许研究人员们从世界另一头与核潜艇交流。

虽然几十年来科学家们一直在研究VLF波,但科学家们的热情难以与业余爱好者匹敌。早期的VLF无线电爱好者Mike Midecke回忆起他在20世纪80年代被邀请到斯坦福大学的经历,在开放精神的作用下,前苏联与美国科学家们在一个地下室里聚集着倾听另外一个VLF录音。虽然这一经历很是令人高兴,Midecke依旧对他为何出现在那里困惑不已。斯坦福资深科学家表示:“地球上也许只有两百人了解它,而你可能是其中之一。”

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慢慢的,这种情况发生了改变。自1989年起,Midecke参与了NASA的激励项目,美国学生得以接触到VLF的接收器技术。就McGreevy本人而言,某种Alan Lomax式的天然无线电终于在中年无线电爱好者之外找到了乐于倾听的听众。他设计出了一种便携式拉杆天线,类似于汽车引擎盖上的无线电天线,它能让VLF不那么吓人。他估计他的某些天线原理图已经被下载过五万多次。

但即便业余爱好者近几年不断发展壮大,倾听仍然是个人追求。McGreevy说:“当你到达这里,你会有某种孤寂感。人们都是独立的。”

俄勒冈州的Alvord沙漠里,太阳开始升起。McGreevy卷起了沙地和灌木丛上那610米长的铜线。此时世界各地都有闪电在发生。从他的耳机中传来一阵像激光束一样的声音。他打开了他的磁带录音机,在那一瞬间,看起来就像地球正在同他交谈。

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


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