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幽谷怪聲之謎

2022-04-16 11:32馬志飛
科學(xué)24小時(shí) 2022年4期
關(guān)鍵詞:次聲波共振聲響

馬志飛

大自然中交織著無(wú)數(shù)種聲音,有些悅耳動(dòng)聽(tīng),有些嘈雜刺耳,有些輕聲細(xì)語(yǔ),有些震耳欲聾。這些聲音幾乎每天都充斥在耳畔,我們?cè)缫阎萌糌杪?。但是,還有一些奇怪的聲音,因未找到明確的聲源而顯得十分神秘。接下來(lái),就讓我們一起走近那些發(fā)出怪聲的地質(zhì)奇觀,探索它們背后隱藏的秘密。

驚馬槽莫非是“天然錄音機(jī)”

在我國(guó)云南省陸良縣,有一個(gè)小山村名為“仕官村”,村中橫亙著一條狹窄的山谷。據(jù)說(shuō),每年五六月,每逢雷雨天氣,山谷里總是會(huì)傳來(lái)喊殺聲和馬蹄聲,令人不寒而栗,就連當(dāng)?shù)氐鸟R匹都不敢從山谷經(jīng)過(guò),所以人們給它取名“驚馬槽”。

為了破解驚馬槽的真相,曾有記者專門進(jìn)行實(shí)地調(diào)查,但令人遺憾的是他們并未聽(tīng)到傳說(shuō)中的怪聲,而當(dāng)?shù)厝俗鞒龅慕忉屖沁@種怪聲并非每天都會(huì)出現(xiàn)。后來(lái),調(diào)查人員找來(lái)當(dāng)?shù)氐囊黄ヱR進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)這匹馬剛走進(jìn)谷口便氣喘吁吁,大汗淋漓,畏畏縮縮,止步不前。當(dāng)然,不只是馬,牛、狗等其他動(dòng)物也對(duì)這條山谷表現(xiàn)出了極度的恐懼。

究其原因,是由于動(dòng)物能夠聽(tīng)到一些人類聽(tīng)不到的次聲波。次聲波是頻率低于20赫茲的聲波,在自然界中廣泛存在,地震、火山、雷擊、閃電、流星、雪崩和龍卷風(fēng)等自然現(xiàn)象都會(huì)發(fā)出次聲波。由于次聲波的波長(zhǎng)很長(zhǎng),可以繞開(kāi)大型障礙物發(fā)生衍射,且在傳播過(guò)程中不易被水和大氣吸收,能量耗散少,所以它能夠傳播很遠(yuǎn)的距離。人耳能聽(tīng)到的聲音的頻率范圍是20~20000赫茲,一旦超出這個(gè)范圍人耳就難以察覺(jué)了,但某些動(dòng)物卻能夠聽(tīng)到。

同時(shí),驚馬槽也經(jīng)常出現(xiàn)人耳能聽(tīng)到的怪聲。有人認(rèn)為,這是由于驚馬槽所在地分布有大量富含二氧化硅礦物及磁鐵礦的石英巖,形成了一個(gè)大型的“天然錄音機(jī)”,把山谷里若干年前曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的戰(zhàn)爭(zhēng)場(chǎng)景“錄制”并保存了下來(lái)。每到電閃雷鳴的時(shí)候,石英巖便把這些聲音再次“播放”出來(lái)。類似的現(xiàn)象在全球各地都有。比如,秘魯南部安第斯山東麓的瑪奧山谷、我國(guó)貴州省安順市歪寨村的雷打巖等。但這種解釋并不令人信服,錄音機(jī)的原理看似簡(jiǎn)單,但要完成錄音和播放的功能需要非常精密的設(shè)備和材料,絕非大自然中的地質(zhì)條件與天氣條件的簡(jiǎn)單巧合就能實(shí)現(xiàn)。

神堂灣并非“鬼門關(guān)”

自古以來(lái),湖南省張家界的神堂灣就流傳著“寧過(guò)鬼門關(guān),不下神堂灣”的說(shuō)法。傳說(shuō),元末明初的一支農(nóng)民起義軍在這里與敵軍鏖戰(zhàn),終因寡不敵眾而戰(zhàn)敗,戰(zhàn)敗的將士們紛紛跳入神堂灣的絕壁之下。從此之后,人們就經(jīng)常聽(tīng)到這里傳來(lái)陣陣喊殺聲、戰(zhàn)馬嘶鳴聲和擂鼓聲。此外,人們還相信神堂灣谷底生活著巨型的蟒蛇和石蛙。但幾百年過(guò)去了,從未有人下過(guò)谷底。

湖南省張家界神堂灣

1994年,一支由美國(guó)、日本和德國(guó)科學(xué)家組成的聯(lián)合考察隊(duì)曾專門來(lái)到神堂灣探險(xiǎn),但考察活動(dòng)最終以一人失蹤的結(jié)局而宣告失敗。2012年,央視《地理·中國(guó)》欄目組專程來(lái)到神堂灣,組織了由地質(zhì)學(xué)家參與的專業(yè)科考探險(xiǎn)隊(duì)進(jìn)行實(shí)地考察。探險(xiǎn)隊(duì)員順著攀巖繩索下降了600多米仍未到達(dá)谷底,但他們沿途詳細(xì)觀察了山谷的地形地貌特征。從上向下俯瞰,神堂灣呈半圓形,三面都是陡峭的崖壁,平整如刀削斧劈一般,只有一面開(kāi)闊,上部直徑約30米,下部直徑約60米,形似上小下大的葫蘆。谷內(nèi)幽深灰暗,時(shí)常大霧彌漫,崖壁間有多條瀑布匯成清澈的溪流,但并未發(fā)現(xiàn)傳說(shuō)中巨型的蟒蛇和石蛙。不過(guò),探險(xiǎn)隊(duì)員在谷底說(shuō)話時(shí)的回聲很大,這就給破解神堂灣的秘密提供了線索。

在對(duì)探險(xiǎn)隊(duì)員提供的調(diào)查資料分析之后,地質(zhì)學(xué)家得出結(jié)論:神堂灣出現(xiàn)的怪聲其實(shí)就是氣流和瀑布的回聲而已。當(dāng)空氣穿過(guò)神堂灣唯一一面開(kāi)闊的崖壁進(jìn)入葫蘆形的峽谷,會(huì)不斷與崖壁摩擦發(fā)生聲響,同時(shí),瀑布流水也會(huì)在峽谷內(nèi)形成巨大的回聲。

“怪聲”其實(shí)并不怪

探索大自然就像揭秘魔術(shù)一樣,真相有時(shí)候會(huì)讓人感到有些乏味。我們都知道,空氣中的各種聲音,無(wú)論大小強(qiáng)弱,都是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。所以,那些看似神秘的聲音,無(wú)非是風(fēng)聲、水聲、動(dòng)物發(fā)出的聲音和物理共振的聲響。所謂的“怪力亂神”都只不過(guò)是故弄玄虛而已,并無(wú)什么神秘可言。

首先,最常聽(tīng)到的聲音就是風(fēng)聲。無(wú)論是怒號(hào)的狂風(fēng),還是沙沙的微風(fēng),總是伴隨著聲響。但風(fēng)聲有時(shí)候凄厲如嗚咽的哭聲,令人膽戰(zhàn)心驚。甘肅省敦煌市的“魔鬼城”就是這樣一處詭異的地方。當(dāng)你來(lái)到這里,仿佛走進(jìn)了一座中世紀(jì)古城的廢墟,眼前那些形態(tài)各異的“石人”“石馬”“石塔”恰似遺留的文物,其實(shí)它們都是出自大自然之手,屬于風(fēng)蝕作用形成的雅丹地貌。每當(dāng)夜幕降臨之時(shí),呼嘯的狂風(fēng)撲面而來(lái),猶如鬼哭狼嚎,“魔鬼城”之名也由此而來(lái)。

其次是水聲。驚濤拍岸,洪波涌起,水波蕩漾,流水潺潺,都會(huì)發(fā)出不同的聲響。最典型的例子莫過(guò)于石鐘山。這座位于江西省湖口縣鄱陽(yáng)湖與長(zhǎng)江交匯處的小山,每當(dāng)風(fēng)高浪急之時(shí)都會(huì)發(fā)出“咚咚”的聲響。著名文學(xué)家蘇軾對(duì)這一現(xiàn)象感到十分好奇,曾與他的兒子一起在月光明媚的夜晚乘著小船來(lái)到石鐘山的絕壁之下一探究竟。經(jīng)過(guò)仔細(xì)觀察后,蘇軾發(fā)現(xiàn)山下有很多深淺不一的空穴和縫隙,水波不斷地涌進(jìn)涌出,從而發(fā)出聲響。于是,他就根據(jù)此次探險(xiǎn)經(jīng)歷,寫下了流傳千古的著名散文——《石鐘山記》。然而,他前往石鐘山調(diào)研的時(shí)間是6月,鄱陽(yáng)湖水位升高,石鐘山有一部分山體被淹沒(méi)于水中,因此難以觀察它的全貌。后來(lái),有人在冬春季鄱陽(yáng)湖水位下降時(shí)來(lái)到石鐘山,發(fā)現(xiàn)石鐘山是由石灰?guī)r組成的,山下還有個(gè)能夠容納上千人的巨大溶洞,從外表看,它就像一個(gè)扣在水中的大鐘。山中有洞,如鐘覆地;洞中有水,聲如洪鐘。既有鐘之“形”,又有鐘之“聲”,這才是石鐘山發(fā)出聲響的真正原因。

再次,還有動(dòng)物發(fā)出的聲音。2020年7月,一段關(guān)于“龍吟”的短視頻在網(wǎng)絡(luò)上迅速傳播。視頻顯示,在我國(guó)貴州省威寧縣秀水鎮(zhèn)的一個(gè)小山村的山谷中,人們聽(tīng)到一種奇怪的聲音,低沉而又悠長(zhǎng),仿佛一條龍?jiān)诘叵乱鹘小:髞?lái),這件怪事一傳十,十傳百,很快就火爆整個(gè)網(wǎng)絡(luò),甚至還有人千里迢迢奔赴現(xiàn)場(chǎng)探聽(tīng)虛實(shí)。后經(jīng)專家現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查后認(rèn)為,山谷里的怪聲來(lái)自一種名為“黃腳三趾鶉”的小鳥,并非所謂的神秘“龍吟”。得知真相的人們,未免大失所望,甚至還有人仍然對(duì)專家的結(jié)論半信半疑。

最后一種常見(jiàn)的聲響,則來(lái)自共振(共鳴)。當(dāng)聲波向四面八方傳播時(shí),如果遇到與自身的振動(dòng)頻率相同的物體,就會(huì)引起共振現(xiàn)象?!肚f子》中曾有記載:在調(diào)試瑟弦的時(shí)候,置一把瑟在堂上,另一把則放在室內(nèi),如果彈奏其中一把瑟的宮音,那么另一把的宮音也會(huì)隨之響動(dòng);如果彈奏其中一把瑟的角音,那么另一把的角音也隨之應(yīng)和。

古代戰(zhàn)爭(zhēng)中,士兵用牛皮做成裝箭的袋子,睡覺(jué)時(shí)就把它取下來(lái)放在腦袋下當(dāng)枕頭。由于箭袋中間是空心的,緊貼地面,幾里之外的人馬走動(dòng)發(fā)出的聲音都能聽(tīng)到。其實(shí),自然界中很多來(lái)歷不明的聲響都可以用共振原理進(jìn)行解釋。比如,我國(guó)著名的鳴沙山之所以會(huì)常常發(fā)出嗡嗡的聲響,就與沙子之間相互摩擦產(chǎn)生的聲響引起的共振有關(guān)。

江西省湖口縣石鐘山

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