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太空的真实声音:科幻电影与物理定律的冲突

2024-08-21科学

前言

能在太空中听到声音吗?答案是否定的。但许多人因为科幻电影和电视节目中的音效而误以为太空中有声音。你是否曾经在影视作品中「听到」过星际旅行号或千年隼号在太空中飞驰的声音?这种错误的观念深植人心,许多人都会对太空的真实情况感到惊讶。根据物理定律,这种情况实际上是不可能发生的,但影视制作人往往忽视这一点。

物理声学的基础

理解物理声学对于弄清楚这个问题非常有帮助。声音是通过空气中的波动形式传播的。例如,在我们说话时,声带振动会压缩周围的空气,这些被压缩的空气使周围空气流动,带动声波前进。最终,这些被压缩的空气波达到听者的耳朵,大脑解释这些活动为声音。如果这些振动是高频率且移动速度快的,大脑会将其解释为尖叫或哨声;如果频率较低且移动较慢,则解释为鼓声或低沉的声音。

关键点在于:如果没有可压缩的介质,声波就无法传播。太空是一个真空环境,没有介质来传递声波。尽管声波有可能在气体云和尘埃云中传播并产生压缩,但这样的声音对我们来说要么太低,要么太高,超出了我们的听觉范围。显然,如果你在太空中没有采取任何防护措施,听不到声音将是你最小的担忧。

光波的传播

光波的传播机制与声波不同。光波不依赖介质传播,尽管介质的存在确实可以影响光波的行为,特别是当光波与介质相交时,它们的路径可能会发生改变,并且速度会减慢。

因此,光波可以在真空中自由传播,这就是我们能看到遥远星球、恒星和星系的原因。然而,我们无法听到这些天体可能发出的任何声音,因为我们的耳朵仅能接收声波,而在太空中暴露的耳朵也无法存活。

关于探测器是否探测到行星声音的问题

这是一个复杂的问题。早在1990年代初,NASA就发布了一组名为「太空的声音」的录音。遗憾的是,当时没有详细说明这些声音的来源。后来发现,这些所谓的「声音」实际上并不是 来自行星 的声音,而是行星磁层中带电粒子的相互作用产生的电磁波和其他干扰信号。天文学家将这些信号转换成声音,类似于收音机接收无线电波(一种长波长的光波)并转换成声音。

关于阿波罗宇航员在月球周围听到的声音

这一点非常奇怪。根据NASA的阿波罗任务记录,一些宇航员在环月轨道飞行时报告称他们听到了「音乐」。后来证实,这些声音实际上是登月舱和指挥舱之间的射频干扰所致。

当阿波罗15号宇航员处于月球背面时,这种声音尤为明显,但当他们飞到月球正面时,声音就消失了。任何有无线电频率使用经验的人都可以识别这些声音是正常现象,它们绝不会在真空中传播。

为何电影中的宇宙飞船会发出声音?

尽管我们知道在真空中是听不到声音的,但电视和电影中的音效可以说是为了增强观影体验。如果制作人不添加这些声效,宇宙飞船的动作可能会显得非常沉闷。这些声效的添加仅仅是为了营造戏剧效果,只要观众明白这在现实中是不可能发生的,就足够了。