當西瓜遇上學霸

西瓜好吃卻難挑。有這么一些學霸用各自領域的專業知識，系統又好玩地論證了許多挑西瓜的方法。

“西瓜是一種很甜美的食物。當然，做為一個學物理的吃貨，我一定不會白白浪費西瓜的。”畢業于山東大學物理系的馬磊的確是有追求的美食愛好者。“如何在不破壞西瓜的前提下，了解西瓜的甜美程度。”馬磊用的是物理學的研究方式。他關心的是西瓜的力學性質和聲學性質，為了同時能夠研究這兩種性質，他采用了彈性模量（材料在彈性變形階段內，其應力和應變成正比例關系，其比例系數稱為彈性模量）。根據生物學知識，西瓜的成熟與瓜瓤降解之后葡萄糖的含量相關，而瓜瓤降解又改變了西瓜的結構，這會對西瓜的力學性質造成很大的影響。

馬磊根據西瓜瓤降解的不同情況總結了西瓜的屬性。（如下）

通過對照基頻馬磊發現，基頻越小，西瓜越好。

同時，當共振頻率越小時，西瓜也更好，所以西瓜的大小也應該被考慮到挑選標準之中。西瓜被敲擊之后，振動發聲，而這部分振動發聲，會隨時間演化，有個振動波形。而這個震動波形可以直觀地顯示西瓜的內在品質。圖1中的（a）是一個正常西瓜的震動波形圖。這樣的西瓜的波形是漂亮的，對稱性也比較好。說明西瓜非常正常，沒有損壞，沒有空心，沒有蛀蟲。

除了震動演化，馬磊還關心了一下功率譜，因為功率譜決定了我們聽到的聲音的音色和感受到的頻率。功率譜在低頻的時候，有幾個比較明顯的峰值。比如在對一個空心西瓜的檢測中（圖2中的b）它的功率譜的波形就稱不上好看，對稱性也不佳，因為西瓜本身可能因為空心變得不那么對稱。

基于以上，馬磊得出了這樣的結論：“成熟的西瓜，敲擊時的聲音會比較沉悶。但是西瓜越大，聲音也會越沉悶，所以要把西瓜的大小考慮進來。當然也需要多多練習，才能很好地掌握這種方法。”

責編編輯：陳思