科學家製造出世界上最大的聲音 強度達到270分貝

聲音（sound）是指物體在振動時產生的聲波。聲音能夠通過空氣、固體或液體等介質進行傳播，並且能夠被人或者動物的聽覺器官所感知。發出振動產生聲波的物體我們稱之為聲源。對於人類的耳朵而言，能聽見的聲音頻率範圍在20 Hz到20 kHz之間，最敏感的是1000Hz到3000Hz之間的聲音，聲音的強弱用分貝來表示。

根據最新媒體報道，由美國SLAC國家加速器實驗室和斯坦福大學的科學家組成的團隊製造出了有史以來最大的水下聲音。研究人員使用SLAC的Linac相干光源（LCLS）X射線激光器轟擊微小的噴射水流，製造出了超過270分貝的最強水下聲音。

什麼是分貝

多數情況下，分貝（decibel）是用來度量兩個相同單位的數值比例的單位，它主要用於表示聲音的強度，常用dB表示。「分」（deci-）指十分之一，個位是「貝」或「貝爾」。分貝這個詞是以美國發明家亞歷山大·格雷厄姆·貝爾的名字命名的。

分貝用來量度聲音的強度，也就是平時說的響度。人類的聽覺在音階的最低端是有極限的，比如10英尺外的蚊子振動翅膀發出的嗡嗡聲多數人是聽不見的。55分貝的聲音，跟我們正常說話的聲音差不多。鬧鐘發出的聲音大約是80分貝，電鋸發出的聲音大約是100分貝。100米上空噴氣式飛機發出的聲音大約是130分貝。當你去參加搖滾音樂會時，聽到的聲音可能達到150分貝。

有一點很奇怪，聲音強度是有上限的。在空氣中能發出的最大聲音是194分貝，在水中能發出的最大聲音是270分貝。聲音是一種壓力波，在零分貝時，沒有了壓力波自然就沒有了聲音。在聲音強度標尺的高端，當傳播聲音的介質開始分解時，也會聽不見聲音。

聲音的這點屬性有點像溫度。絕對零度是最冷的溫度，一旦你從物體中抽走所有能量，分子就會停止運動，溫度就不能再下降。同樣的，溫度也有理論上限。你可以將物質加熱到數億度，但在某些時候，過熱的等離子體會將原子分解，你注入再多的能量也不會讓溫度再上升，只是分解出更多的亞原子粒子而已。

在這項研究的過程中，研究人員用X射線激光器轟擊微小的噴射水流（直徑在14到30微米之間）時，就會發生這種情況，水會蒸發並形成衝擊波。然後，衝擊波會穿過射流，在由高壓和低壓交替區域組成的「衝擊波序列」中形成自身的複製品。換句話說，衝擊波不斷的疊加就形成了一個非常響亮的水下聲音。

研究團隊發現，一旦聲音的強度超過一定的閾值，水就會破裂分解，變成小的充滿水蒸氣的小氣泡，這些氣泡會在一個叫做氣穴現象的過程中立即崩潰。這種現象在高速螺旋槳中也可以看到。這意味著，當X射線產生的聲波中的壓力剛好低於導致水分離的閾值時，你聽見的就是在水下能聽見的最大聲音。

研究人員介紹，這一發現不僅僅具有學術價值。通過更好地理解這些衝擊波序列是如何工作的，就有可能找到一種方法，保護在噴射水流內部進行原子級分析時的「微型研究對象」免受損壞，這對將來的藥物研製和新材料開發都大有幫助。

潮流科技fans本著認真、嚴謹的態度為大家提供科技類資訊文章。如果你喜歡，請多多留言關注。每篇文章都是潮流科技fans嘔心之作，也許不是最好，但絕對是認真的。請抄襲者自重！

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！