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流星出现时为何会同时听到声音:光线脉冲转化成声波
2022-06-16

天文爱好者们常报告称,当流星从空中飞过时,他们会同时听到奇怪的爆裂声和呼啸声。但奇怪的是,这些流星距地面约60英里(约合96公里),声音无法立即传播到我们身边,而应当过几分钟才行。 2014年由天文组织“捷克火球网”记录的一颗流星亮度竟达满月的十倍。此外,流星的温度几乎和太阳一样高。 他们提出,在合适的条件下,身处安静环境中的观测者便可以听到明亮的流星发出的奇异声响。此外,卷发也是一种优势。

新浪科技讯 北京时间3月1日消息,据国外媒体报道,天文爱好者们常报告称,当流星从空中飞过时,他们会同时听到奇怪的爆裂声和呼啸声。虽然从半空中飞过的火球发出声音似乎并不稀奇,但奇怪的是,这些流星距地面约60英里(约合96公里),声音无法立即传播到我们身边,而应当过几分钟才行。

研究人员近日发现,流星发出的明亮光线脉冲会加热“介电质”材料,包括衣服、树叶、甚至头发等,从而在远离声源的地方制造出声音。流星从空中划过时,同步传来的声音一直使科学家困惑不已。“这些声音不可能来自大气层上部,因为声音需要几分钟才能传播到地面上。”

因此,这些声音必定来自于流星从数英里外发出的电磁能量、进而转化成了声波。流星会发出极为明亮的光脉冲。例如,2014年由天文组织“捷克火球网”(Czech Fireball Network)记录的一颗流星亮度竟达满月的十倍。此外,流星的温度几乎和太阳一样高。研究人员指出,流星引发的温度变化或许也是上述奇异现象的原因之一。

“我们认为,光脉冲会使天然介电质换能材料的表面温度升高。其表面迅速升温之后,会将热量传导到周围的空气中,产生压力波。接着,一系列由光脉冲产生的压力波便会以声音的形式传播到附近的观察者耳中。”

我们身边充满了各种各样的介电质换能材料。研究人员发现,深色材料最容易激发这一现象,如深色涂料、纤细的头发、树叶、草叶和深色服装等。研究人员在消音室内进行了实验,实验装置包括一排白光LED灯、实验样本、以及一枚实验室专用麦克风,外面罩了一层塑料外壳。在外壳外面,他们准备了一台信号发生器和一台线性放大器,用来控制LED灯;还放了一台光谱分析仪,用来记录麦克风发出的信号。

实验显示,这些材料确实可以产生光声效应(指物质受到周期性光照射时,产生声音信号的现象)。研究人员称,他们的研究结果与流星观测者的报告相符。他们提出,在合适的条件下,身处安静环境中的观测者便可以听到明亮的流星发出的奇异声响。此外,卷发也是一种优势。

“长卷发的人似乎更有可能听到流星发出的奇怪声音。”研究人员写道。“的确,卷发是一种优良的换能材料,原因有两点:其一,耳朵附近的头发可以产生局部声压,提高听到声音的几率。其二,头发的面积-体积比很高,因此产生声音的效果可达到最大化。”

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