閃電配音

我小時候第一次到海邊，第一次比拳頭還大的螺殼，就做了每個人都做過的事情：把螺殼拿到耳邊聽一聽。我聽到了一些聲音，仿佛來自很遠(yuǎn)的地方，而有些人似乎把它叫做大海的聲音。當(dāng)然，要聽這種聲音，不一定要螺殼，拿個空的水杯也行，甚至就用手罩住耳朵也可以。但是似乎在海邊聽到的，更加清晰，更像大海。

這種聲音是怎么出現(xiàn)的呢？似乎沒有東西發(fā)出任何聲音，那我們聽到的是什么？

我們可以做幾個小實驗觀察一下。

首先，我們注意到，無論是螺殼還是水杯，都沒有辦法完全罩住耳朵，耳朵和容器之間總有縫隙，其中的空間總與外界相連。如果想辦法將這些縫隙堵死，你會發(fā)現(xiàn)聲音好像消失了，或者至少是變小了很多。這就說明，這個聲音跟外界有關(guān)系，很有可能就是來自外界。

然后，為了驗證這一點，我們可以做一個小小的對比試驗：在房間里開一下風(fēng)扇或者空調(diào)，調(diào)到噪音比較大的模式，然后聽一下水杯；再把風(fēng)扇或者空調(diào)關(guān)掉，再聽一下水杯；最后躲進被窩再聽一下。你會發(fā)現(xiàn)，似乎外部噪音比較大的時候，水杯中聽到的聲音也比較大；如果沒什么噪音的話，聽到的聲音也比較小。因為其他條件都是一樣的，所以這說明，水杯中的聲音應(yīng)該來自外部的噪音，但跟水杯和耳朵縫隙之間的空氣流動沒什么關(guān)系。

最后，我們聽聲音的時候，會發(fā)現(xiàn)聽到的聲音似乎跟容器的形狀有關(guān)。可以用不同的水杯或者容器來對比，而更方便的方法就是用手虛握拳罩在耳邊，然后用另一只手將虛握的拳頭另一端的開口覆蓋又打開，你會發(fā)現(xiàn)聲音，尤其是音調(diào)明顯發(fā)生了變化。

如果要考慮音調(diào)的變化的話，我們已知最熟悉的例子就是各種吹奏樂器。吹奏樂器之所以能發(fā)出聲音，是因為其中的空氣形成了共振腔，會將簧片或者吹嘴的聲音修飾為能引起內(nèi)部空氣和樂器本身共振的聲音。如果參照這個原理的話，水杯的聲音也就很好解釋了：水杯和耳朵之間形成了一個共振腔，其中的空氣通過共振可以集中某些頻率的聲音，而外部的噪音就是“吹奏”這個共振腔的“演奏者”。

這就可以解釋之前我們觀察到的現(xiàn)象了：如果將縫隙堵上，外部噪音的空氣振動無法傳到內(nèi)部，當(dāng)然也不會聽到聲音；如果外部就沒有什么噪音的話，沒有人“吹奏”，自然也沒有聲音；我們能聽到的聲音，取決于能使共振腔中的空氣產(chǎn)生共振的頻率，所以改變共振腔的形狀，聲音也會隨之改變。

可以說，“大海的聲音”，實際上就是外部窸窸窣窣的細(xì)微聲音的振動，通過縫隙傳到耳朵和螺殼之間的共振腔中，被空氣的共振所集中，然后被我們聽到而已。之所以我們會留意這種聲音，是因為共振腔只會集中某些頻率的聲音，所以我們聽到的聲音有特定的音高和音色，就像樂器一樣，而跟外面雜亂的噪音不一樣。而之所以在海邊聽到的“大海的聲音”更加清晰令人印象深刻，是因為海邊不停有高低起伏的海浪聲，也給我們聽到的“大海的聲音”賦予了一種特別的節(jié)奏。

也許令人意想不到的是，類似的想法也可以用來形象地解釋量子力學(xué)中的一種神秘現(xiàn)象：卡西米爾效應(yīng)。人們發(fā)現(xiàn)，如果在真空中將兩塊不帶電的金屬板平行放置，當(dāng)它們貼得很近的時候，兩者之間會產(chǎn)生一種神秘的力量，嘗試將它們拖到一起。跟“大海的聲音”一樣，人們一開始不知道這個力的來源，因為似乎沒有任何施力物體。但后來人們發(fā)現(xiàn)，通過量子力學(xué)可以解釋這個現(xiàn)象。

在量子場論的眼光中，真空并不空，而是充滿了無法探測的電磁振動。這些振動有著不同的“聲調(diào)”，而能夠傳到兩塊金屬板之間的，就只有一部分“聲調(diào)”的電磁振動。這種選擇性就是卡西米爾效應(yīng)的來源。當(dāng)然，這里的解釋非常粗淺，只是一種直覺上的解釋，要完全正確的解釋卡西米爾效應(yīng)，還是要去認(rèn)真學(xué)習(xí)相應(yīng)的物理理論和公式。

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