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我们能听见来自太空的声音吗?

 更新时间:2011-02-14 03:54


人们真的能够在星际间听到外星人的谈话吗?
人类外耳与内耳的结构图
宇航员在空间站修理观测仪器的场景
当你坐在电影院里观看最新的科幻大片时,经常会看到那激烈的星际战争场面,还有听到各种太空飞船爆炸的声音在你耳边此起彼伏。然而,如果当我们真的置身于星际战场中时,会不会听到电影里所表现的那样恢宏壮阔的声音呢?当行星大爆炸的时候,宇宙中真的会没有一点动静吗?外星人的声音是否在太空中回荡呢?人类能听见来自太空的声音吗?
声音传播的原理
让我们首先了解一下声音传播的原理。声音的传播属于机械波范畴,机械波通过波动的方式将能量从一个地方转移到另一处。而在转移的过程中,声音传播的介质起到了十分重要的作用。对于声音的传播来说,传播介质可以是任何相互联结或相互作用的连续粒子(原文如此)。这也就意味着气体,液体以及固体都可以作为声音传播的介质。所以科学家认为,声音的传播不会仅仅局限在空气中,也可以在固体介质中。
让我们用一个简单的例子来说明声音传播的原理。当我们把耳朵贴近桌子一端,如果这时有人用手指不断地敲击桌面的另一端,我们会听到手指敲击桌面的声音;其中手指的敲击是初始的振动源,而振动的声音则不断地通过桌子表面的振动传到我们的耳朵里。在这个简单的例子里,桌子表面首先变成了声音的介质,变成介质之后桌子表面又接着与空气中的分子进行撞击。在这个传递过程中,声波是由一种介质转移到另一种介质的。在传递的最后,气体分子又与人体的耳膜相撞击,这一撞击立刻引起了耳内许多部位的连环振动反应,而大脑也同时将这些振动解读成为最终的声音。
太空难道是完全宁静的吗?
我们所讲的太空,通常指的是地球大气层以外的所有区域。而在这个空间中,人们普遍认为它是真空的。但是太空中有着恒星,行星,卫星以及彗星,它包含着这么多的东西在里面,甚至还有我们不可知的外星生物,我们又怎么能说它是真空的呢?
其实太空实在是太大了,两个巨大的行星之间往往有着上百万光年的距离,而这些行星之间的地带是空旷的。我们通常将这些空旷地带叫做星际空间,由于星际空间里没有任何东西,所以我们会“机械”地认为太空中是真空的。所以声音也就理所当然的无法在太空中传播。因此,即使人们处于一个观察恒星爆炸的理想位置上,但是一丁点爆炸的声音也不会被人类听到。
那么人们在太空中就真的没有办法听到声音吗?答案是否定的。事实上,虽然太空中没有介质进行声音的传播,但是当人们在某些特定的情景下还是能够听到声音的。可以肯定的是,在太空里是有“声音”存在的。
能在太空中听到声音的三种情况
第一种情况是人类在太空中可以通过无线电波的方式接收到声音。也就是说如果你在太空中穿着宇航服,而宇航服里安装着无线电接收装置,那么你就可以听到你的同伴传来的无线电信号。由于无线电波并不是机械波,而是电磁波,所以电磁波可以在真空里传递。因此你的无线电接收装置一旦得到了同伴传来的信号,接收装置会立刻将信号转化为声音,而声音在宇航服内的少量空气中传播是一点没有问题的。同时科学家认为,那些不可知的外星生物发出的声音,可能也只有在这种情况下,人类才能听到。
第二种情况是声音通过头盔与金属物体碰撞,利用宇航服内的空气得到传播的。假设你穿着宇航服漂浮在太空中,当你的头盔突然撞在飞船上,你将会听到这个撞击所发出的声音。因为声波是通过物理介质来传播的,而你的头盔与宇航服内的空气就恰恰扮演了声音传播介质的角色。而由于你仍然处于真空中的缘故,无论你的脑袋多少次用力撞击观测仪器,你旁边的观察者都不会听到一丁点撞击的声音。
最后一种情况是声音通过“骨传导”方式来进行传播。想象你是一名正在执行任务的宇航员,在你迈出航天飞机的时候,你将脸颊贴在航天飞机表面,因为没有空气,所以你不会听到空气传导的声音。然而你却可以通过骨传导(bone conduction)的方式听到航天飞机里所发出来的声音。在声音的骨传导里,声波可以通过下巴与头骨上的骨骼来进行声音的传导。骨传导与空气传导所不同的是,声音的传播绕过了耳膜而直接进入了内耳。在日常生活中,其实我们每个人都经历过无数次的声音的骨传导:比如我们挠脑袋,吃饼干,刷牙时所发出的各种声音,全是通过这样的骨传导的方式使我们听到的。
然而我们应该清楚的是,以上所述的太空中可以听到声音的三种情况都是在极为个别的场景之下出现的。一般来讲,在太空中人类是不会听到任何声音的,即使你大声的尖叫也不会被人听到。所以,最后我们也就得出了这样的结论:尽管好莱坞的编剧们制作了一个又一个精彩绝伦的声效特写,但是实际上这些不过都是他们的美好想象罢了。因此,如果以后你想真正的体会一下现实的星际场景,那么你就在下次再观看星际科幻电影的时候,试着把耳朵堵起来吧,那才是真正的来自太空的声音。
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