火山爆发产生的是什么声波(突破声音极限会怎样)(1)

在武侠片里,我们经常会看到“狮吼功”这样的独门绝技,它通过声音伤人。

我们知道声音通过振动传播,当它过大的时,我们的耳膜,甚至是心脏都会有明显的不适感。

在某些视频里也经常可以看到有些音乐家可以通过声音震碎玻璃,但是这些好像不能和狮吼功相提并论,也没有到一招制敌的地步。

火山爆发产生的是什么声波(突破声音极限会怎样)(2)

不过,我们见识的声音,只是声音的皮毛而已,有些声音不仅能像狮吼功一样制敌,还能摧毁一切!

喀拉喀托火山爆发

1883年喀拉喀托火山爆发时,它以每秒将近1公里的速度摧毁了一座岛屿,碎片被抛向28公里外的空中,至少有36417人死于这次火山喷发及其引发的海啸。

火山爆发产生的是什么声波(突破声音极限会怎样)(3)

这是有记录以来最致命、最具破坏性的火山事件之一。它最让人印象深刻的还不是破坏力,而是它的声音,这次事件所发出的声音是我们现在所知道的、有史以来最大的声音。

据说它使远在64公里外巽他海峡作业的水手们的耳膜破裂;即使在160公里之外,音量也达到了170分贝,这个音量足以对听到声音的人造成持久的伤害。

实际上最大的声音不能超过194分贝,这个声音的源头,也就是火山爆发,其实已经超出了我们所说的“声音”的极限了。

火山爆发产生的是什么声波(突破声音极限会怎样)(4)

音量单位分贝

我们所知道的分贝(dB)是音量的单位,度量声音的大小,它是以亚历山大·格雷厄姆·贝尔(Alexander Graham Bell)的名字命名的,这位老爷子就是发明电话的那位。

从他的名字中你根本看不到“分贝”的字眼,为什么说是以他的名字命名呢?

这是因为1贝尔(bel)太大了,根本无法精确计算,所以很多时候把它除以10来计量声音大小,这就是我们现在所熟知的分贝(decibel)。

1分贝到底有多大呢?我们可以通过几个生活中的常见声音来简单了解一下!

火山爆发产生的是什么声波(突破声音极限会怎样)(5)

你可能听不太到自己的呼吸声,这差不多是10分贝;当有人要很小声地说话时,比如彼此听得到的那种,这差不多是20分贝,正常的对话差不多达到60分贝;比较大的声音,你听起来很难受的时候,比如电钻,它达到了95分贝。

目前,人类的发出声音的吉尼斯世界纪录是129分贝,这项记录由吉尔·德雷克(Jill Drake)在2000年创下,至今无人能打破。

但是这个声音和武侠片里的狮吼功还是差得远了,不过声音真的可以像狮吼功一样具有绝对的破坏力。

火山爆发产生的是什么声波(突破声音极限会怎样)(6)

为什么声音极限是194分贝?

所有的声音都是分子间相互撞击,形成一条从声源延伸到耳膜的无形链接的结果。

比如当你打响指时,周围的空气分子就会受到干扰。然后它们会撞上邻近的分子,这些分子会把这种波动传递给它们最近的分子。

以此类推,直到声音传到你的耳膜,耳膜再把信息传递给你的大脑。

所以,虽然每个分子只移动了很短的距离,但存在一股能量波,使其从声音的源头一直传到你的耳朵。

这种能量波是含有大量分子的高压区域,以及含有相对稀疏的低压区域共同组成。就像下图:

火山爆发产生的是什么声波(突破声音极限会怎样)(7)

之所以声音会有极限,就是因为它含有这种相对稀疏的低压区域,一旦达到一定水平(也就是我们开头说的194分贝),就会出现低压区域完全真空的状态。从技术上讲,声音不能再“大”了。

但是如果声音源中有更多的能量,空气分子就会被整体地向往推动,而不是在极限值内的前后移动(震动),因此声波就会变成冲击波。就像下图:

火山爆发产生的是什么声波(突破声音极限会怎样)(8)

从这张图中可以看出,声音源向周围辐射出去一片区域,外面是高压分子,里面是真空状态。这种状态就是突破声音极限了,超过194分贝。

这种杀伤力就大到惊人了,被推送出来高压分子就像一堵墙一样,最重要的是它还很热,能够穿过并摧毁被它碰到的物体,这就特别像狮吼功了。

最后

狮吼功还是有科学依据的,只是超越极限的声音比武侠片中的狮吼功要强太多了,分分钟毁灭一座岛屿。

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