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不敢高声语,恐惊天上人?李白想多了

2020-11-08许秀华

科学大众 2020年19期
关键词:星体双臂外星人

文/许秀华

插画/葛欣

夜宿山寺

〔唐〕李白

危楼高百尺,

手可摘星辰。

不敢高声语,

恐惊天上人。

宇宙是安静的还是喧嚣的?

夜晚,当同学们仰望星空,看着天上银河璀璨、繁星点点的时候,有没有想过一个问题:宇宙是寂静无声的还是喧嚣热闹的,抑或是介于两者之间,有时寂静,有时喧闹?

如果天上真的住着神,一定如我们地球上一样人声鼎沸,车水马龙。可是,天上没有神。如果有,他们实际上是外星人。外星人也许有声带,进化出了语言;也许没声带,不能发出声音。但是,外星人只要在生活,总会不可避免地造成物体的振动,从而发出声音。所以,有外星人的星球,一定不是寂静无声的。

要是其他星球上没有外星人,没有生命存在,会不会有声音呢?我们知道,声音是由物体振动产生的。物体的振动都会向外发出声波。那什么情况下物体会发生振动呢?绝对静止的物体肯定不会发生振动。可是,在全宇宙范围内,运动是绝对的,静止是相对的。宇宙中大大小小的星体靠着万有引力进行自转和公转,纠结在一起组成星系及星云。在恒星上,每分钟都在发生着剧烈的核聚变反应。在猛烈的燃烧中,原子核在不停地舞蹈和拥抱。无论在宏观层面还是微观层面,星体都在动个不停。也许不小心,在某时某刻,星体的某个组成部分就发生了频率或快或慢、幅度或高或低、范围或大或小的振动,进而就发出了声音。所以,星体很有可能不是寂静无声的,而是时而喧嚣,时而寂静。

日珥是一种非常强烈的太阳活动,喷射出的“火焰”一般能达到150万千米。如果太空中能传播声音,这种剧烈的恒星活动相信一定能制造出不小的声响

真空中传播不了声音

星体的喧嚣却无法改变宇宙的寂静,这种说法到底是自相矛盾还是言之有理?让我们从声音的传播说起。

太阳发出的光波可以穿过真空,到达地球。夜空中亮晶晶的星星也和太阳一样是恒星,发生着核聚变,核聚变产生波长不同的可见光和不可见光,如红外线、紫外线、伽马射线等宇宙射线。光子的旅行是一场说走就走的浪漫。光子的行走不需要依赖介质,就像人的步行不依赖车辆一样。光子和宇宙射线一样,靠着自己的“步行”就可以漫游宇宙。

然而,声音的旅行必须依赖介质。介质不像火车、汽车等交通工具,把乘客或者货物装上,就能送到另一个地方。这种运输,不是声音的传播方式。声音的传播,更像是一种集体舞蹈。因振动发出声音的物体,即声源,产生了一个振动动作。介质的任务是不断传递这个动作,而不是传递产生声音的物体。介质就会一个挨一个地模仿声源的振动,做出振动动作,直到这个动作所带有的能量在介质一次次的振动中消失殆尽。

声音的传递,更像一种借鉴多米诺骨牌形式的集体舞蹈。在这种舞蹈中,第一个舞者是声源,她的双臂做出了一个振动动作后,旁边的舞者被她的双臂碰到后,接受了她的双臂传导过来的能量,双臂也开始振动起来。这种振动不断地通过双臂的接触向四面八方传递,于是声音就传播开来。当一个舞者停止动作后,后面的舞者不一定立刻就能制止住自己的振动,所以会有袅袅的余音继续传播。

介质必须是一种实体物质。固体、液体、气体都能成为声音传播的介质,而真空不能充当声音传播的介质。星球上不管多么喧嚣,它的声音却不能穿越虚无缥缈的、绝大部分空间是真空的太空,在星球间传递过来。

在日常生活中,剧烈的振动能制造出很大的噪声

因此,住在百尺高楼中的李白,不管他怎么大声喊,“天上人”都听不到,因为真空是声音的屏障。而且大气层的平均厚度是12千米,李白的胳膊再长,踩着梯子往上够,也够不着星星。离地球最近的星球是月亮,地球和月球的平均距离是38万千米。别说摘星星了,摘月亮都是完全不可能的。

不过,李白是唐代的浪漫主义大诗人,浪漫的终极考验就是想象力。李白的想象力真的是天马行空,跨越太空,在全宇宙翱翔了。

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