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太空的真實聲音:科幻電影與物理定律的沖突

2024-08-21科學

前言

能在太空中聽到聲音嗎?答案是否定的。但許多人因為科幻電影和電視節目中的音效而誤以為太空中有聲音。你是否曾經在影視作品中「聽到」過星際旅行號或千年隼號在太空中飛馳的聲音?這種錯誤的觀念深植人心,許多人都會對太空的真實情況感到驚訝。根據物理定律,這種情況實際上是不可能發生的,但影視制作人往往忽視這一點。

物理聲學的基礎

理解物理聲學對於弄清楚這個問題非常有幫助。聲音是透過空氣中的波動形式傳播的。例如,在我們說話時,聲帶振動會壓縮周圍的空氣,這些被壓縮的空氣使周圍空氣流動,帶動聲波前進。最終,這些被壓縮的空氣波達到聽者的耳朵,大腦解釋這些活動為聲音。如果這些振動是高頻率且移動速度快的,大腦會將其解釋為尖叫或哨聲;如果頻率較低且移動較慢,則解釋為鼓聲或低沈的聲音。

關鍵點在於:如果沒有可壓縮的介質,聲波就無法傳播。太空是一個真空環境,沒有介質來傳遞聲波。盡管聲波有可能在瓦斯雲和塵埃雲中傳播並產生壓縮,但這樣的聲音對我們來說要麽太低,要麽太高,超出了我們的聽覺範圍。顯然,如果你在太空中沒有采取任何防護措施,聽不到聲音將是你最小的擔憂。

光波的傳播

光波的傳播機制與聲波不同。光波不依賴介質傳播,盡管介質的存在確實可以影響光波的行為,特別是當光波與介質相交時,它們的路徑可能會發生改變,並且速度會減慢。

因此,光波可以在真空中自由傳播,這就是我們能看到遙遠星球、恒星和星系的原因。然而,我們無法聽到這些天體可能發出的任何聲音,因為我們的耳朵僅能接收聲波,而在太空中暴露的耳朵也無法存活。

關於探測器是否探測到行星聲音的問題

這是一個復雜的問題。早在1990年代初,NASA就釋出了一組名為「太空的聲音」的錄音。遺憾的是,當時沒有詳細說明這些聲音的來源。後來發現,這些所謂的「聲音」實際上並不是 來自行星 的聲音,而是行星磁層中帶電粒子的交互作用產生的電磁波和其他幹擾訊號。天文學家將這些訊號轉換成聲音,類似於收音機接收無線電波(一種長波長的光波)並轉換成聲音。

關於阿波羅太空人在月球周圍聽到的聲音

這一點非常奇怪。根據NASA的阿波羅任務記錄,一些太空人在環月軌域飛行時報告稱他們聽到了「音樂」。後來證實,這些聲音實際上是登月艙和指揮艙之間的射頻幹擾所致。

當阿波羅15號太空人處於月球背面時,這種聲音尤為明顯,但當他們飛到月球正面時,聲音就消失了。任何有無線電頻率使用經驗的人都可以辨識這些聲音是正常現象,它們絕不會在真空中傳播。

為何電影中的宇宙飛船會發出聲音?

盡管我們知道在真空中是聽不到聲音的,但電視和電影中的音效可以說是為了增強觀影體驗。如果制作人不添加這些聲效,宇宙飛船的動作可能會顯得非常沈悶。這些聲效的添加僅僅是為了營造戲劇效果,只要觀眾明白這在現實中是不可能發生的,就足夠了。