奇異的聲音

眾所周知，我們聽到的聲音由空氣傳播。一般說來，離聲源越近的地方，聽到的聲音越大；離聲源遠的地方，聲音越小。因為聲音在傳播過程中，其能量隨距離增大而衰減。至于聲音在傳播過程中，是否會出現反常現象呢？

2005年12月11日拂曉前，倫敦附近的一個油庫發生連環爆炸，橘紅色的火焰和滾滾濃煙升騰到數百米的天空，60公里以內的居民都感受到爆炸產生的沖擊波，比這更遠的地方，人們則是從電視等媒體上了解這一事件的。

一個奇怪的聲學現象很快曝光。遠在300多公里外的荷蘭人，居然聽到了這次油庫爆炸的聲音，盡管爆炸聲并不大，但是畢竟讓人聽見了。氣象學家把這一反常聲傳播現象，歸咎于出現“強逆溫”天氣。在“強逆溫”氣象條件下，高空的暖空氣阻擋了地面附近較冷空氣繼續上升，從而在空中形成了一個氣層。大爆炸產生的沖擊波被這個氣層反射回來時，繞過了一些離爆炸中心比較近的地區，使那里一如平常，形成了“聲音靜區”現象。而繼續前進的爆炸聲，最終驚動了遠在300公里外的荷蘭，使荷蘭成為這次爆炸的“熱鬧區”。

倫敦大學教授戴維·肯普認為，一般情況下，從單一聲源發出的聲音，向外或向上傳播100公里時，其音量要減少84分貝。如果像這次一樣，聲波被逆溫層阻擋等原因，衰減量則很少時，聲音可以傳送得很遠。

無獨有偶，遠離倫敦的荷蘭人，聽到倫敦連環爆炸聲確實非常少見，但是并不違背自然規律。再說類似現象，歷史上也不乏其例。

1921年，德國奧本地區一家化工廠爆炸。事故發生時，爆炸中心區和距離中心區200公里以外的地方，先后聽見了驚心動魄的爆炸聲。可是，與化工廠相距100～200公里處的居民，卻無人聽見爆炸聲。科學家在調查中發現，爆炸聲傳到高空以后，剛好與一片能反射聲波的“聲云”遭遇，是“聲云”將那次大爆炸的聲波反射到200公里以外的地方，使那里的感受與爆炸中心一樣強烈。聲音沒有傳播到距離爆炸中心100～200公里的地方，所以那里風平浪靜，成為物理學所描述的“聲音靜區”。

1980年5月，是圣海倫火山上一次爆發的時間。火山爆發時，在離火山口350公里以外的地方，人們無不被驚天動地的轟隆聲所震撼。可是在距離火山口350公里以內的廣大地區，卻和平常一樣安靜。一位從火山邊僥幸逃生的人告訴記者：“那里死一般的沉寂。”調查證明情況屬實。原來圣海倫火山爆發時，從火山口傳出的聲波徑直向上運動了35公里，在那里遭遇到一塊聲云后，被反射到350公里以外的地方，從而在火山口周圍形成了罕見的“聲音靜區”現象。

這鐘聲傳播中的奇怪現象，在150年前美國南北戰爭期間也有記錄。

當時，無線通訊設備還沒有出現，部隊間的聯絡方法十分原始。在一次戰斗前夕，南方聯盟軍總部命令：駐扎在佛吉尼亞州“七棵松”一帶的北方兵團司令約翰·司頓將軍，應該在聽見第一聲炮響信號后，立即率部出動，配合主力部隊向里士滿以東地區發動攻擊。

誰也不曾料到就在這天的晚上，一場突如其來的暴風雨改寫了戰局。因為這場暴風雨使當地天氣反常，出現了“逆溫層”。也就是在海拔越高的地方，氣溫越高。在海拔低的地方，氣溫反而低。所以地面附近的空氣，不能上升形成對流。在“逆溫層”影響下，聲波不能像平常那樣向上傳播，只能向下反射偏轉。從而使“七棵松”地區的大氣，形成了一個“穹頂形寂靜區”。盡管第二天戰斗激烈，在幾十公里外都聽見了槍炮聲，而約翰將軍的駐地——“七棵松”距戰場不到10公里，因為成了“聲音靜區”，所以聽不見隆隆炮聲。兩天后，約翰被解除職務罪名是貽誤戰機。

俗話說“大千世界、無奇不有”。幾年前，黑龍江大學的俞文光教授揭示的“天壇對話石”奧秘，使這一奇怪的聲傳播現象，一時間引為美談。本來，人站在天壇“對話石”旁輕輕說話，幾米，甚至十幾米之外的人聽不見很正常，聲音就是小嘛。令許多人不解的是，站在20米外東配殿、西配殿某幾個特殊位置的人，不僅能清清楚楚聽見這聲音，并且還能與之對話，像我們打手機一樣。

俞文光教授指出，雖然聲波經過天壇里圓形墻壁的多次反射，但是衰減量很小，所以才有“對話石”，才出現這一反常聲傳播現象。

由于太陽輻射和海水重力等原因，使得大洋深處某些區域，形成了非常有利于聲音傳播的“海底聲道”。科學家認為聲音在低溫高壓的“海底聲道”中，傳播數千公里都不減小。

為了證實，科學家曾在澳洲南部海域投下深水炸彈，跟蹤測量發現，爆炸聲在“深海聲道”中，繞過了好望角，接著橫穿大西洋，被設在百慕大群島的接收站收聽到。此時，爆炸聲運動了19200公里，歷時3小時43分！可見在“海底聲道”中，聲音傳播上萬公里后，都沒有衰減為零。

上面事例告訴我們，在聲傳播過程中，出現“聲音靜區”等奇怪現象的原因，雖然不盡相同。但是，它可以被人類認識，這其中沒有任何神秘的超自然力量作祟。

【責任編輯】李金