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人类能听到的最大的声音是什么?

科普小知识2022-10-16 16:04:48
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你认为大型发射的轰鸣声已经是人类听到的最大的声音了吗?SLAC国家加速器实验室的科学家不这么认为。

加州门罗公园的团队声称他们创造了水下历史上最响亮的声音。即使火箭爆发,在震耳欲聋的爆炸面前也只是轻柔的电梯音乐。猜也猜不出来,能发出这样的声音,不仅仅是几枚炮弹敲在一起那么简单。事实上,它更接近于在很短的时间内向微小的水柱发射X射线。在本月发表在《物理评论流体》杂志上的一份报告中,研究人员称声音已经超过了270分贝。

270分贝,是什么概念,有多大声?

割草机旋转时,产生的噪音可达90分贝;在金属乐队的音乐会上,它能达到120分贝。当声音高达150分贝时,仅仅用手指捂住耳朵是不够的。

这种声音,或者更准确地说,这种声压,是当x光激光击中并蒸发水射流时产生的冲击波的结果。冲击波冲击整个水流,并在冲击过程中不断激发冲击波本身。每个部分在高声压和低声压之间交替。越来越猛,越来越猛,直到水下力量达到了一个断点。就在那时,水分裂成充满蒸汽的气泡,最终破裂。科学家给这种现象起了一个生动的名字:“冲击波火车”。

这次水下旅行是多么美妙。研究人员不仅注意到足以劈开头骨的声压,还注意到声音在水下达到极限的时间点。他们指出,至少在水下,音量旋钮最多只能显示270分贝。在空气中,声音可能更有限。大卫·森迪在《新亚多拉斯》中解释说,声音是一种“压力波”。在零分贝时,没有压力波,但是在极限的另一端,传递声音的介质开始分解,所以声音不再是大问题。

事实证明,水是一种比空气更强的介质,即使在声音受阻的情况下,它也能保持不分离的状态。这就是为什么火箭只能发出轰鸣声,而水下的“冲击波列车”可以炸开潜艇的门。

科学家从这些碰撞中学到了什么?

一方面,“冲击波列车”非常强大,而耳膜的破裂是一闪而过的。另一方面,科学家知道的越多,我们就能更好地预防它。例如,当在原子尺度上分析时,微样品会被水射流撕裂。如果这些样品能得到保护,那么我们就能进行有效的分析。如果成功的话,这绝对是医学领域的一大突破。