「獅吼功」，我們能練成嗎？

撰文/武帥兵（中國科學院聲學研究所）

本文選自《知識就是力量》雜誌

你們一定在武俠小說和各種影視劇中看到過少林七十二絕技之一——"獅吼功"吧？！那麼問題來了，現實生活中會不會有人真的能練成"獅吼功"呢?

2015年《最強大腦》，呂飛龍「獅吼功」震碎杯子

就在2015年《最強大腦》第二季播出過一期節目，節目中一名挑戰者就用吼聲震碎了玻璃杯。這是怎麼做到的呢?下面我們就從聲學的角度來聊一下這一少林絕學——"獅吼功"。

聲音從何而來？

人類生活的環境中充滿了各種各樣的聲音。那麼聲音是怎麼產生的呢？這就不得不提到「振動」！

聲音是由物體的振動而產生的。無論是人類的講話聲，還是寵物的叫聲，抑或是馬路上汽車的鳴笛聲，無一例外都是通過振動產生的，所不同的是振動的聲源不一樣。

水波圖

聲音是通過介質的振動來進行傳播的。試想在平靜的湖面丟下一粒石子，石子將激起周圍水的振動，而已經振動的水波又將引起外圍水面的振動，波紋得以繼續向外擴展。而聲音的傳播亦是如此，當聲音從我們的口腔發出之後，會造成口腔周圍空氣的振動，而這種振動將會通過空氣這一介質繼續向外擴展傳播。

神奇的共振

既然聲音是由於聲帶的振動而產生的，那麼我們就可以利用振動的頻率和振幅這兩個概念來研究聲音。振動頻率也就是振動的快慢，而振幅是指振動的大小。聲音的頻率越快，音調就越高，也就是我們平常所說的聲音越尖；聲音的振幅越大，音量就越高，也就是我們平常所說的聲音越大。

另外，一個物體有它本身的固有頻率。固有頻率是指物體做自由振動時的頻率。固有頻率的大小與其自身的質量、形狀、材質等屬性有關。

聲音的振動會產生神奇的共振現象。就像下面這樣一個音叉共振實驗：當實驗者敲擊左邊的音叉時，右邊中間音叉旁邊的小球將會被彈起。這是因為左邊音叉的振動引起了其周圍空氣的振動，而空氣的振動像水波一樣向四周傳播時，遇到了右邊的音叉，所以右邊的音叉也開始振動起來。

音叉共振實驗圖

但是為什麼只有中間音叉振動將旁邊的小球彈起呢？這是因為中間的音叉與左邊的聲源音叉長短一樣，所以其固有頻率也一樣。空氣把振動一直傳遞給音叉時，由於其固有頻率與聲源頻率一致，所以中間音叉的振動幅值會慢慢將空氣的振動幅值疊加起來而變得更大。當右邊音叉的振動幅度大到一定程度時，就會將小球彈起。而另外兩個一長一短的音叉因與聲源的頻率不一樣，所以其振動幅度得不到有效的疊加而產生無規則的振動，這也導致了其振幅非常微小。

我們稱這種一個物體因另一個物體的振動而引起的振幅更大的振動現象為共振。在聲學中這種現象也被稱為共鳴，因為振動的物體是會發出聲音的！

「獅吼功」的秘密

說到這裡，聰明的你們一定猜到「獅吼功」是怎麼一回事了吧！人通過發出與玻璃杯固有頻率一致的聲音，使之產生共振，振動幅度超出杯子的強度，杯子就碎了。但練成「獅吼功」有三個難點：

首先我們要能發出與玻璃杯固有頻率大小一樣的聲音；

其次我們要有強大的肺活量來提供源源不斷的振動氣流對共振物體進行幅度疊加。

當然，因為我們不可能發出無限長的聲音，所以在有限的時間內想把振動的幅度達到玻璃杯破碎的程度就需要吼聲的響度一定要大！

這樣才有可能練成「獅吼功」來吼碎玻璃！

電影《功夫》中的包租婆善「獅吼功」

大家是不是已經躍躍欲試要找個玻璃杯練練了呢?雖然共振能疊加更大的振幅，但是畢竟能量守恆。吼出的能量震碎玻璃杯是可能的，但是要想傷人就差的太多了，更不用說達到電影里的效果。

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