在大家的意識中，聲音可能是我們聽到的一種“東西”。但通過物理學(xué)習(xí)我們可以知道，聲音是一種波，聲波正是振動在物質(zhì)中傳播的形式。波長越短，音高越高。而我們所說的聲音的音量就取決于壓力波的振幅。

　　波在向一個方向移動，同時每個獨立的粒子也都在來回移動，聲音是一種在正常壓強周圍上下波動的壓力波，而不是彎曲的蛇形波。（圖片來源：英國南安普頓大學(xué)噪聲與振動研究所）

　　高低音的音量相同時，較大的聲音在高低壓之間的振蕩更加劇烈，即更大的聲音比安靜的聲音的有著更高的高壓和更低的低壓。對于地球表面空氣中的聲音，高低壓的平均值就是我們正常的大氣壓——稱作1個大氣壓。所以，聲波可能由一個1.0001的高壓分量和0.9999的低壓分量組成，比之更高的聲音可能是由1.01的高壓和0.99的低壓組成——雖然在這兩種情況下，其平均值都是1個大氣壓。

　　我們經(jīng)常使用“分貝”作為單位來測量音量。它是量度兩個相同單位之?dāng)?shù)量比例的計量單位，不僅僅可以用來做音量單位，還能用于表示功率量之比和場量之比。

　　音量極小值非常小。最微弱的聲音比任何人類能夠聽到的聲音都要輕，甚至比我們最好的儀器能夠檢測的最小值還要小。但是，根據(jù)你所處的位置，聲音也有其最大值。這種情況的原因主要是由于聲音本身不是物質(zhì)，它是通過媒介傳播的壓力波。音量受限于其最低壓只能到零壓，零壓就是我們常提到的真空。由于低壓不能再低，因此在給定的條件下，聲波的最大振幅取決于其聲音的最大值。

　　根據(jù)定義，人耳可檢測到的絕對最微弱的聲音是0dB，我們稱之為“聽覺閾值”。科學(xué)家們一直在致力于研究遠(yuǎn)低于負(fù)分貝的聲音，他們在地球上人造的環(huán)境中可以檢測出-9.4dB的聲音，環(huán)境安靜到可以聽到人體血液流經(jīng)你大腦的聲音，當(dāng)然，我們只能聽到正分貝的聲音。

　　根據(jù)實驗，地球上可能存在的最大的聲音是194dB，這是指正常情況下地球上不存在超過這個音量的聲音。但在特定情況下也可能出現(xiàn)超過194dB的聲音。當(dāng)能量足夠大時，其將超越194dB的限制，雖然其最低壓已經(jīng)到達(dá)了絕對真空的零壓，但其高壓會讓聲音超過194dB。在194dB時，波的峰值在正常壓的兩倍和真空之間交替出現(xiàn)——但是一旦達(dá)到195dB，能量不能在空氣中傳播并將空氣向外推開而在中心區(qū)域形成真空。廣島和長崎爆炸的聲波強度超過了200dB。

　　在海洋、在陸地或者其他行星上也可能有比194dB更高的聲音。比如說，我們太陽系中某處有著比地球中更加致密的大氣，其允許更高的壓力波振幅，還有更加令人難以置信的強風(fēng)和強風(fēng)暴，那里有很多的機會制造更大的聲音。

　　我們曾在中學(xué)課本中學(xué)到過，聲音不能在真空中傳播。所以太空中基本都是安靜的。因為聲音是物質(zhì)產(chǎn)生的壓力波，如果沒有物質(zhì)的話，就沒有聲音。雖然其可能會有巨大的熱量、輻射以及力，但是對于近距離觀察的人類來說，所有的一切都是死寂的。

　　如果，假設(shè)宇宙中充滿了空氣，所有的物體都會發(fā)出聲音，這意味著在地球上，無論什么時候，無論在哪里，我們都會聽到100dB的聲音。所以說，聲音不在真空中傳播是一件非常幸運的事情。



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