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06 超声波和次声波 Urasound and Infrasound（第5页）

提高固体的温度所需的热能大约是提高相同数量的气态物质温度的两倍。

这意味着固体（和某些**）一定有某种储存热量的方法，而这种方法是气体无法获得的。

这个原理就是振动。

固体中的分子可以像钟摆一样围绕其平衡位置振动。

但是，与钟摆不同的是，振**分子不能逐渐变慢。

量子力学定律要求它必须从快速振动跃迁到缓慢振动。

当它这样跃迁的时候就会把一个声子的振动能量传递给另一个分子。

固体传导热和传导电的方式可以通过声子的行为来解释。

次声波

随着声音不断接近人类听觉频率的下限，声音刚好能被听到的声强就会升高。

正好能被听到的20赫兹纯音比正好能被听到的4千赫声音的声强（在其他条件相同的情况下）高出近3亿倍。

这种强大的低频声音在空气中很少见，但在建筑工地、地铁站、高速公路附近以及地震活跃地区，我们很容易就能感觉到这种由固体传播的声音。

另一方面，通过空气传导的低功率次声波一直环绕着我们。

它们甚至可以在我们走路的时候产生。

由于我们头部的上下运动，耳朵的循环气压变化在我们周围形成了一个约1赫兹的次声波。

海浪能够产生0.2赫兹左右的次声波。

所有声音中频率最低的自然声音都来自高空和地下深处，极光和火山产生的次声波约为0.01赫兹。

次声波的主要特征之一是它的传播距离比可听范围内的声音更远，并能穿过海洋、地面或空气。

在空气中，几千千米外的次声波很容易被探测到（例如，由火山爆发产生的次声波），尽管通常不是靠麦克风，就像我们通常是靠感觉，而不是靠听觉来发现次声波。

我们使用专门的气压计来测量次声。

次声也可以通过它引起的温度变化来检测。

有证据表明，次声对人类的影响与其他类型的声音明显不同，其中就包括增强情绪反应。

现代古典音乐会加入次声，同一支乐曲在一场没有次声伴奏的音乐会中会有更多的人更讨厌或喜欢。

另一些实验也证明，驾驶员暴露在次声环境下，很快就会感到非常疲劳。

甚至有人认为，次声是使人们产生幻觉的原因之一，部分原因是直接的情感影响，部分原因是眼球的振动会引起视觉障碍。

次声已被证明是探测火流星的可靠手段。

火流星是一种在飞行中爆炸的流星体。

由于它们在大气中超音速飞行，下落时会产生富含次声波的音爆。

更多的次声波是在火流星爆炸时产生的。

所有这些空中的次声到达地面时会产生固体中的次声，当火流星碎片撞击地球时会产生表面波。

将所有这些声音的频率、时间和振幅结合，我们就可以对火流星的路径、运动和能量进行详细的分析。

次声在地面传播时对我们的影响更大，而超声在水下传播时才真正地如鱼得水。

我们将在第7章中介绍这些声音传播的媒介。