星星唱歌史进华/文
1978年4月7日,澳大利亚东部,天即将破晓。忽然,一道明亮的闪光划破夜空,20秒后飞逝入太平洋中——这是一颗流星!流星本来很普通,每年进入地球大气层的就有数千颗。然而,这一颗流星却与众不同,因为在纽约卡斯尔和悉尼等地,至少有数十人报告说他们听到了这颗流星从他们头上飞过时发出的奇怪声音。是一种什么声音呢?听众的描述各不相同。有人说,那像是一种低沉的呻吟声;有人说,那像是一列火车呼啸而过的声音。问题在于,如果这些声音直接发源于流星,那么只有到流星爆炸1分钟后,地面上的人才能听到。就好比在同一个地方,看到闪电的时间和听到雷声的时间不一致。但是澳大利亚纽卡斯尔大学的物理学家科林·凯见过的目击者都声称,是流星的声音,而不是流星划过天空的亮光更早警醒他们。也就是说,至少在看到火球发光的同时,他们听到流星的“星语”了。他们也不明白:为何他们能听到星星的声音?为何一个人能清楚地听到它,而离他只有数米远的另一个人却听不到?
流星物语——电磁波的旋律
凯在确定目击者的话不是心理错觉以后,便开始有计划地进行流星发声原理的研究。他花了很长时间,创建了一个又一个模型,又一个又一个地否定掉。后来,终于选定了“等离子体—湍动模型”,他认为这是惟一正确的模型,全部的秘密就在电磁辐射上。
他的电磁波理论是,与流星可见的亮光相伴的还有不可见的极低频无线电波,电波与可见光以同样的速度飞奔。一旦流星进入目击者视线,极低频无线电波也同时到达了。这就是目击者同时看到流星和听到流星发声的原因。但问题是,无线电波是听不到的。想听到它们,惟一的方法是借助于合适的“变换器”。变换器很像是一只喇叭,它能把电磁信号转换成可听见的振动。
在实验室里,凯的模拟演示很成功。无线电波使诸如铝箔、细金属丝、松针和干燥卷发等东西发生振动,就像喇叭的膜片。膜片是一种薄且挠性的通常为金属的圆盘,当受声波冲击时发生振动而产生声波。甚至一副眼镜也在轻微振颤,所以如果你戴着眼镜,就更有机会听到低频电波的“声音”。
变换器的作用可以解释:为什么一些人能听到澳大利亚上空飞流而逝的流星,而距离他们很近的人却听不到。很简单,前者更靠近变换器——比如松树。看来,变换器的存在似乎是让人们听到流星发声的根源。但是,流星是怎样产生低频电波的呢?凯决心进一步探索下去。有一位物理学家曾用湍动的等离子体来解释太阳黑子,这使凯深受启发。他想,地磁场和流星电离气体之间相互作用,是否产生了无线电波?
(未完待接续)
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