194分贝,是声音的极限!如果一段超越,会发生什么?
众所周知,速度是有极限的,而这速度的极限便是光的速度 。根据科学家的研究,光在真空中传播的速度,是已知自然界中最快的速度。很多人都了解这一点,但是没有人知道当速度超越了光速之后会发生什么。物理界对此也给出了很多的遐想,最著名的观点就是相对论。也就是说当物体的速度超越光速之后,便可以逆转时间回到过去。
虽然这一点没有得到验证,但是很多人都相信了这一假说。在很多科幻电影中,这一假说也被经常性地用于时空穿梭的设定。虽然说速度的极限很值得我们去探索,但是我们今天要说的并不是速度而是声音。
你有想过有极限的不只是速度还有声音吗?按照科学家的研究,目前人们所能听到的最大的声音为194分贝 。和光速度不同,在研究光速的时候,我们研究的是光在真空中传播的速度。而研究声音,我们研究的是声音在空气中的极限。之所以有这样的差别,是因为声音有一个特性,那就是想要被我们的耳朵所捕捉,就必须通过空气水或者固体这样的介质。当然了,声音在各种各样的介质中传播的速度也是不一样的。
总体来说,声音在空气中传播速度最慢,在液体中传播速度较快 ,而在固体中能够以最快的速度传播,而且其在固体中传播时的损耗较小。这也就可以解释为什么当我们偷听的时候,总是喜欢将耳朵贴在门,桌面这样的固体上了。
在讨论声音的极限是我们需要给它设立很多的前置条件。和速度不同,在探索速度这一属性的时,我们可以以各种物体的运动作为参照,最终得到光是速度最快的。而在探索声音的时候,我们只以人的耳朵为参照,这里所说的声音的极限是指我们的耳朵能够听到的极限。
这就引出了另一个问题,有些声音是人耳所无法听到的。什么样的声音人耳无法听到?这要从声音的另一个特性震动频率说起,声音从本质上来说,也是物质的产物,其实是物质通过震动产生的。所以声音就被赋予了震动频率这一特性。
物理学家给声音的震动频率做了详细的划分,而人耳所能听到的就是在20赫兹到2万赫兹这一范围内的声音 。低于20赫兹或者超过2万赫兹的声音,人耳都是无法听到的 。除了频率这一特性,声音的另一个特性振幅也相当重要。频率描述的是物质振动得快不快,而震幅描述的则是声音震动的幅度大不大。这主要的两种特性共同构成了声音的存在。
最后我们要说一说声音最常用的单位分贝,分贝不同于振幅和频率。其实专门用来描述声音的大小,具体来说,这个单位描述的其实是压强,也就是声音在传播时对空气的压力。而这一数据单位同样是由振幅和频率决定的。当我们了解这些基础的概念之后,我们在回顾之前所说的人耳所能听到的声音的极限为194分贝 ,就很容易有个大概的认识。
那么问题来了,为什么我们只能听到194分贝呢?原因很简单,我们说分配指的是声音对空气的压力,所以我们很容易得出一个结论。声音越大,空气受到的压力越大。而当声音超过194分贝的时候,对空气的压力就来到了一个临界点。这时候空气就会被挤压在一起,形成像固体一样的存在。而声音虽然能够在固体中传播,但是要被人耳朵所听到还是需要空气作为介质才行。而这时候是超过194分贝的声音,到达耳朵的时候。空气都已经被挤压成固体了,人耳又怎么能听得到呢?
更可怕的是,我们最好祈祷不要去听超过194分贝的声音。因为声音超过194分贝的时,对空气的挤压会使得从声源开始产生真空地带。声音的传播速度我们都知道很快,所以这个真空地带扩大的速度也是一样的快。这意味着固体形态的空气将以这个速度进行运动,假使我们有机会去听超过194分贝的声音,那就直接意味着固体形态的空气,以高速运动的方式撞向人体,而脆弱的人体将会在瞬间被撕碎。
在科幻电影中,我们有时能看到声音杀人的这种情景。事实上这种情景是有科学依据的,声音的确可以杀人,但杀人的却是听不见的声音。虽然听上去似乎有些矛盾,但我们还是不要以身试法,妄想和194分贝以上的声音做对抗了。
194分贝,是声音的极限!如果一段超越,会发生什么?
声音是有极限的?如果超过"极限"会怎样