@ 2015.11.01 , 17:00

声音能在太空中传播,只是听不见

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1979年,科幻恐怖大片《外星人》的标语是“在太空,没人能够听到你的尖叫”,这是一个广为人知的事实。或者换句话说,声音无法在真空的太空中被运载——没有任何微粒能够使音频振动通过。这没错,但只在一定程度上正确。

原来,太空并非完全的虚空——尽管绝大部分是的。古老的恒星会残留下星际气体和星际尘埃,它们确有可能运载声波——只不过我们无法听见。这些粒子过于分散,声波频率随之过低,因此人类的听觉无法捕捉到它们。

微粒之间彼此碰撞,声音也随之传播;这和你丢一块石子到水池里,涟漪泛起传开的方式相同。随着波纹越来越远,声音逐渐失去原有的力道,因此我们只能听到周围发出的声音。声波的通过会引发空气压力的振动,这些振动彼此相隔的时间代表了声音的频率(用赫兹测量),而各个振动峰之间的距离则为波长。

如果空气微粒之间的距离大于波长,那么声音便无法跨越这道距离,“涟漪”也随之停止。因此,声音必须拥有足够长的波长,才能够在太空的特定区域里的不同微粒之间进行传播;对我们的耳朵而言,声音波长长则音调低。一旦声音频率低于20赫兹,它们就变成了人耳所无法听见的超声波。

其中一个例子是黑洞,它发射出了科学家迄今为止所知的最低音调——比中央C低57个八度,远远低于我们的听力范围(大约比我们能听到的声音低上一千万亿倍)。你大概能够每隔1千万年测得一个黑洞声音的振动,而人耳接收的最低限度为每秒振动20次的声音。

回到地球上来,极强地震所产生的声音有时候足够强烈到能进入太空。当正常声音不得不停止传播时,次声波能够继续运行。

在大爆炸发生之后的短时间内(约76万年),宇宙的密度足以使正常声音通行。如果你在《星球大战》中听到了行星或宇宙飞船的爆炸声,那么要记住,是这些电影工作者在乱来:你有可能根本什么也听不到。

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


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