叮咚!智慧在敲门:冰与石创造科幻般的声音

冰 , 是一种很奇特的东西 。 首先 , 尽管它是固体 , 但它的密度比液态水要小 。 另外 , 它还会发出一些相当刺耳的声音 。 向冰冻的湖面上丢一块石头 , 你可能会听到一种既熟悉又陌生的高亢声 。 就像异国鸟类的鸣叫声一样或者是来自遥远星系的激光爆炸声 。
网友科里-威廉姆斯(CoryWilliams)对冰冻水的响声了如指掌 。 2014年 , 威廉姆斯拍摄了自己将石头扔到冰雪覆盖的阿拉斯加湖面上的画面 , 在网络上引起了轰动 。 这个简单的动作产生了高亢且带有未来主义噪音 。
威廉姆斯的视频记录了一个由声学发散的经典例子 。 声波是由多种频率组成的 , 包括高频率和低频率 。 当声音在空气中传播时 , 它的分量频率通常以相同的速度一起传播 , 所以它们都或多或少地同时到达人耳 。

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但偶尔 , 当声波通过固体介质(如冰)时 , 那些高频和低频就会被分开 。 由于速度较快 , 高频波长会比低频对应的波长快得多 。 因此 , 你可能会听到同一个声音中包含的高音和低音之间的差距 。
如果你用锤子敲击一根又长又细的金属棒、铁丝或细条 , 高频振动就会以比低频振动快得多的速度脉冲通过物体 , 产生尖锐的扭曲 。 原版《星球大战》三部曲中那些经典的激光爆炸声效 , 就是用这种方法制作的 。
超大的冰层也可以让自己的声音分散 , 这也解释了科里-威廉姆斯在冰冻的湖面上扔石头所引发的疯狂噪音 。 如果你想模仿他的实验 , 切记 , 你需要站在离结冰的水体很远的地方 。

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空间夸大了高低频波长之间的差距 。 在很短的距离上 , 前者不会有太多机会拉开距离 。 但在大而宽的冰层或长条形的金属上 , 高频波和慢速波之间的分离度就会增加 。
另一种诱发声学色散的方法是在冰冻的湖面上滑行 。 通过在冰面上滑行 , 滑冰者可以产生一系列的啸叫声 , 让人联想到''绝地武士归来''中的太空战役的声音 。 然而做过这种事的运动员说 , 当你在切花样滑冰时 , 你无法亲自听到这些声音 , 因为在这种情况下 , 你会离声音的来源:你自己太近 。
【叮咚!智慧在敲门:冰与石创造科幻般的声音】顺便说一下 , 冰并不需要人类的帮助就能发出怪异的鸣叫声 。 冰冻的水体表面会自然地弯曲和开裂 , 这往往会引发巨大的分散性噪音 。