草根影响力新视野  译者:董晓汾

在艾尔热经典的丁丁系列漫画《卡尔库鲁斯案件》(The Calculus Affair)中,才华横溢的卡尔库鲁斯教授发明了一种极具破坏力的声波装置,以至于他被敌对政府绑架了,政府打算强迫他制造声学武器。绑架背后的恶毒军事战略家正在策划用勐烈的爆炸声摧毁整个城市。当然,幸运的是,卡尔库鲁斯的好朋友,爱冒险的记者丁丁和他的助手阿道克船长,及时营救了教授并挫败了这个邪恶的阴谋。

但是,这个故事情节背后有没有科学依据?声音真的可以杀死人吗?如果是这样,是如何做到的呢?声音是由压力波通过介质(如空气)产生的,这些波也可以在固体和液体中移动,这意味著它们也可以通过物体。从理论上讲,如果有足够的压力,则可能会造成一些损坏。

当涉及到声音时,两个关键的测量是分贝(dB)和赫兹(Hz)。分贝是声音强度的单位,而赫兹是声波移动的频率。正常的交谈发生在50至65分贝之间。一台割草机的工作噪音大约在85到90分贝之间,而手提电钻的棘轮噪声最高可达110 分贝,附近的喷气发动机可将您带入140 分贝范围内[来源:NIH ]。

人类只能听到20到20,000 Hz之间的声波,但是在该阈值以下,声波仍会影响我们。如果你坐在频率为19赫兹的低音炮前,即使音量已调到100 分贝,您也听不到任何声音,但会感觉到振动。实际上,在19 Hz时,您的眼睛开始变得不知所措,因为这恰好是人眼球的共振频率。如果您暴露于0.5至8 Hz的177 dB声波中,它可能会开始使您的肺部混乱,使您的呼吸不稳定,甚至会晃动你的骨头。短期接触会损害您的关节,但长期接触会产生恶心和视力障碍[来源:Horowitz ]。

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欧洲航天局(ESA)声称,如果你不小心被锁在他们的大型欧洲声学设备(LEAF)中测试他们的卫星的声学弹性,你将无法在声波冲击下存活。这里的一个关键因素是你将在一个封闭的空间。如果在室外,声波传播和消散的速度太快,无法达到致命的程度。但这并没有阻止研究人员调查声音作为武器的使用。例如,据计算,一个人的头部爆炸需要240分贝。那可是很大的分贝。产生这种程度的噪音几乎是不可能的。即使欧空局的叶片把它的声音放大到峰值强度,它发出的声音也只有154分贝左右[来源:欧空局]。

但对于非致命的目的,声音武器真的可以派上用场。比如说,你想劝阻一船索马里海盗不要加入你的巡游。试著打开你那值得信赖的价值3万美元的远端音响设备(LRAD),用150分贝的刺耳噪音轰击它们,即使在1000英尺(300米)的距离也会导致目标永久性的听力损失[来源:Blenford]。

资料来源:https://science.howstuffworks.com