雪花落水也有声

生活中的很多现象都是有科学道理的，但是却缺少发现它们的眼睛．耐心地读一读这篇文章，也许你会有所发现．

相信大部分读者看到本文题目，都会认为，这篇文章登错了地方，因为它看起来不讲科学而含诗意．要知道，一般的常识告诉我们，雪花落水静悄悄，毫无声响．不过，雪花落水真的发生声波，在3月份一期的《自然》杂志上，几个科学家联名发表文章，宣布了他们的上述结论．

首先要说明的是，雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×10⁵Hz之间，高于人们能听见的声波频率．但是，海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令鲸鱼异常烦躁．然而，请不要想当然，这些声音不是雪花与水面撞击发出的，而是…

冷战时期，当时美国海军要监视苏联潜水艇的活动，他们发现，在下雨的时候，水下声呐工作效果不好，常有噪声干扰，甚至干脆无法监听．

著名的约翰•霍甫金斯大学机械工程系的普罗斯佩勒提教授是个奇才．普罗斯佩勒提断定，这些声音不是雨滴撞击水面发出，而是含在雨滴中的气泡振动发出的．克拉姆有一个设备：一个每秒可拍摄1000张照片的高速水下摄影机．利用这台摄影机，他们确实在下雨时发现水中产生气泡，这些气泡还在不断地收缩、膨胀、振动．普罗斯佩勒提的理论基础和数学能力也很高，他通过计算得出，下雨时那些噪声的频率和衰减情况确实与气泡的振动状况协调一致，从而证实他们的理论完全正确．他还发现，大气泡振动产生低频声波，小气泡振动产生高频声波．普罗斯佩勒提通过理论分析指出，气泡是要将自己的体积与水的密度相适应，才不断收缩和膨胀的．

事情还没有结束，人们告诉他们，渔民常抱怨，在下雪时他们的声呐也常常侦听不到鱼群．一开始，他们也不信，因为雪花中含有90%以上的水，空气不多．但是，他们不是简单否认，而是要用实验来验证．在一个风雪的夜晚，他们在一个汽车旅馆的游泳池找到了证据，雪花落水时也产生气泡，同样，这些气泡也振动，从而发出声波．其实，无论是人们打水漂时所听到的细微声响，还是瀑布的隆隆震响，都不是（或主要不是）来自石块及岩石与水的碰撞，而是由于气泡．你看，大自然是何等奇妙，而从事科研的人们在发现真理的时候又是多么幸福．

材料一：理论研究表明，超声波的能量很大，如果把超声波通入水罐中，剧烈的振动使罐中的水飞溅成许多的小雾珠，再用小风扇把雾珠吹入室内，就可以增加室内空气的湿度，这就是超声波加湿器的原理．

超声波可以定向发射，例如超声波遇到鱼群时，不会绕过鱼群继续向前传播，而是被鱼群反射回来，渔船探测到反射回来的超声波，就可以知道鱼群的位置了．

材料二：据美国地质勘探局地震信息网消息，印度尼西亚苏拉威西格林尼治时间2011年4月24日发生里氏6.2级地震，地震爆发前，许多动物往往有异常反应．如老鼠逃出洞、牛马不入圈、鸡犬不宁等，这主要是因为地震爆发前潜伏在我们身边的强烈的次声波引起的．

次声波的重要特性是传播过程中衰减较少，不易被水或空气吸收，溶液绕过障碍物向前传播，能传播很远，而且无空不入．

此外，次声波能将桥梁、高大的楼群弄裂，而且SHz的次声波对人体伤害最大，能引起神经错乱、大脑损伤、四肢麻木、甚至死亡．

人类的听觉范围很有限，而很多动物的听觉范围很广。大象能够听到次声波，而蝙蝠接收的是超声波。

超声波具有许多奇异特性：空化效应﹣﹣超声波能在水中产生气泡，气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，使物件表面及缝隙申的污垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的。传播特性﹣﹣它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等。