走进科学
脑洞问题：声波能杀人吗
credit：锐景创意
埃尔热的经典漫画《丁丁历险记》系列中有一集名为《卡克拉事件(The Calculus Affair)》。聪明绝顶的卡克拉教授制造出了一种破坏力惊人的声学装置，一个敌对政府盯上了教授并强行将其抓去制造声学武器。而绑架事件只是冰山一角，背后是惊天的恶意军事策划——以剧烈的爆炸声摧毁整个城市。
然而所幸漫画是正义者的游戏，克拉克博士的好朋友、极富冒险精神的记者丁丁携其助手船长成功救出了教授并在关键时刻粉碎了这个阴谋。
但是这个故事真有什么科学依据吗？声波真能杀人吗？就算可以，到底是怎样一种操作呢？声音是通过介质(比如空气)中的压力波传播的。这些压力波同样能够穿过固体和液体，也就是说它也能穿过人类的身体。理论上来说，只要制造足够大的压力，就能够造成损害。
声波的两个关键参数分别为分贝(dB)与赫兹(Hz)。分贝是声音的强度单位，赫兹则是声音的频率单位。日常对话一般会在50到65分贝之间，而工作中的除草机能达到85到90分贝，电钻棘齿的噪音可达到110分贝，而喷气式飞机引擎近处声强高达140分贝。
人类的听力频率范围为20到20000赫兹，但是处于阈值以下的声波仍然会对我们造成影响。久坐在19赫兹的次声波前，纵使声音调高到100分贝人类也会充耳不闻，但却可以感觉到震动。而事实上，在19赫兹时，人类的视线会变得模糊。因为这恰好是人类眼球的共振频率。而0.5到8赫兹、117分贝的声音，就可能干扰你的肺部，使呼吸变得紊乱，并使骨骼不自主战栗。短时间的影响会破坏关节，但长期的干扰则可能引起反胃甚至失明。
欧洲航天局(The European Space Agency,ESA)有一台专用于测试卫星声学弹性的大型欧洲声学设备(Large European Acoustic Facility，LEAF)，他们称如果恰好有人被关在里面，那多半是凉透了。关键原因在于其处于一个密闭环境中。在户外，声波分散传播并且迅速衰减因而难以达到致命水准。但这并没有阻止研究人员依此研究声学武器的脚步。比方说，理论计算说明约240分贝就让人类的头颅爆炸；而这已经是高不可攀的声强了，现实中能够制造如此水平噪音的可能性微乎其微。即便是上述的LEAF，其巅峰状态也只能达到154分贝。
但如果只是为了置人于死地，声学武器确实是居家旅行必备良品。举个栗子，你想赶走一船虎视眈眈的索马里海盗。不妨打开你价值3万美金的远程声学装置(LRAD)，并用150分贝的刺骨的噪音进行攻击，这样即便是相距1000英尺(304.8米)也会导致目标永久性失聪。
本文译自 howstuffworks，由 lnm 编辑发布。