幽谷怪声之谜

2022-04-16 11:32马志飞
科学24小时 2022年4期
关键词:次声波共振声响

马志飞

大自然中交织着无数种声音,有些悦耳动听,有些嘈杂刺耳,有些轻声细语,有些震耳欲聋。这些声音几乎每天都充斥在耳畔,我们早已置若罔闻。但是,还有一些奇怪的声音,因未找到明确的声源而显得十分神秘。接下来,就让我们一起走近那些发出怪声的地质奇观,探索它们背后隐藏的秘密。

惊马槽莫非是“天然录音机”

在我国云南省陆良县,有一个小山村名为“仕官村”,村中横亘着一条狭窄的山谷。据说,每年五六月,每逢雷雨天气,山谷里总是会传来喊杀声和马蹄声,令人不寒而栗,就连当地的马匹都不敢从山谷经过,所以人们给它取名“惊马槽”。

为了破解惊马槽的真相,曾有记者专门进行实地调查,但令人遗憾的是他们并未听到传说中的怪声,而当地人作出的解释是这种怪声并非每天都会出现。后来,调查人员找来当地的一匹马进行试验,发现这匹马刚走进谷口便气喘吁吁,大汗淋漓,畏畏缩缩,止步不前。当然,不只是马,牛、狗等其他动物也对这条山谷表现出了极度的恐惧。

究其原因,是由于动物能够听到一些人类听不到的次声波。次声波是频率低于20赫兹的声波,在自然界中广泛存在,地震、火山、雷击、闪电、流星、雪崩和龙卷风等自然现象都会发出次声波。由于次声波的波长很长,可以绕开大型障碍物发生衍射,且在传播过程中不易被水和大气吸收,能量耗散少,所以它能够传播很远的距离。人耳能听到的声音的频率范围是20~20000赫兹,一旦超出这个范围人耳就难以察觉了,但某些动物却能够听到。

同时,惊马槽也经常出现人耳能听到的怪声。有人认为,这是由于惊马槽所在地分布有大量富含二氧化硅矿物及磁铁矿的石英岩,形成了一个大型的“天然录音机”,把山谷里若干年前曾经出现过的战争场景“录制”并保存了下来。每到电闪雷鸣的时候,石英岩便把这些声音再次“播放”出来。类似的现象在全球各地都有。比如,秘鲁南部安第斯山东麓的玛奥山谷、我国贵州省安顺市歪寨村的雷打岩等。但这种解释并不令人信服,录音机的原理看似简单,但要完成录音和播放的功能需要非常精密的设备和材料,绝非大自然中的地质条件与天气条件的简单巧合就能实现。

神堂湾并非“鬼门关”

自古以来,湖南省张家界的神堂湾就流传着“宁过鬼门关,不下神堂湾”的说法。传说,元末明初的一支农民起义军在这里与敌军鏖战,终因寡不敌众而战败,战败的将士们纷纷跳入神堂湾的绝壁之下。从此之后,人们就经常听到这里传来阵阵喊杀声、战马嘶鸣声和擂鼓声。此外,人们还相信神堂湾谷底生活着巨型的蟒蛇和石蛙。但几百年过去了,从未有人下过谷底。

湖南省张家界神堂湾

1994年,一支由美国、日本和德国科学家组成的联合考察队曾专门来到神堂湾探险,但考察活动最终以一人失踪的结局而宣告失败。2012年,央视《地理·中国》栏目组专程来到神堂湾,组织了由地质学家参与的专业科考探险队进行实地考察。探险队员顺着攀岩绳索下降了600多米仍未到达谷底,但他们沿途详细观察了山谷的地形地貌特征。从上向下俯瞰,神堂湾呈半圆形,三面都是陡峭的崖壁,平整如刀削斧劈一般,只有一面开阔,上部直径约30米,下部直径约60米,形似上小下大的葫芦。谷内幽深灰暗,时常大雾弥漫,崖壁间有多条瀑布汇成清澈的溪流,但并未发现传说中巨型的蟒蛇和石蛙。不过,探险队员在谷底说话时的回声很大,这就给破解神堂湾的秘密提供了线索。

在对探险队员提供的调查资料分析之后,地质学家得出结论:神堂湾出现的怪声其实就是气流和瀑布的回声而已。当空气穿过神堂湾唯一一面开阔的崖壁进入葫芦形的峡谷,会不断与崖壁摩擦发生声响,同时,瀑布流水也会在峡谷内形成巨大的回声。

“怪声”其实并不怪

探索大自然就像揭秘魔术一样,真相有时候会让人感到有些乏味。我们都知道,空气中的各种声音,无论大小强弱,都是由物体振动产生的。所以,那些看似神秘的声音,无非是风声、水声、动物发出的声音和物理共振的声响。所谓的“怪力乱神”都只不过是故弄玄虚而已,并无什么神秘可言。

首先,最常听到的声音就是风声。无论是怒号的狂风,还是沙沙的微风,总是伴随着声响。但风声有时候凄厉如呜咽的哭声,令人胆战心惊。甘肃省敦煌市的“魔鬼城”就是这样一处诡异的地方。当你来到这里,仿佛走进了一座中世纪古城的废墟,眼前那些形态各异的“石人”“石马”“石塔”恰似遗留的文物,其实它们都是出自大自然之手,属于风蚀作用形成的雅丹地貌。每当夜幕降临之时,呼啸的狂风扑面而来,犹如鬼哭狼嚎,“魔鬼城”之名也由此而来。

其次是水声。惊涛拍岸,洪波涌起,水波荡漾,流水潺潺,都会发出不同的声响。最典型的例子莫过于石钟山。这座位于江西省湖口县鄱阳湖与长江交汇处的小山,每当风高浪急之时都会发出“咚咚”的声响。著名文学家苏轼对这一现象感到十分好奇,曾与他的儿子一起在月光明媚的夜晚乘着小船来到石钟山的绝壁之下一探究竟。经过仔细观察后,苏轼发现山下有很多深浅不一的空穴和缝隙,水波不断地涌进涌出,从而发出声响。于是,他就根据此次探险经历,写下了流传千古的著名散文——《石钟山记》。然而,他前往石钟山调研的时间是6月,鄱阳湖水位升高,石钟山有一部分山体被淹没于水中,因此难以观察它的全貌。后来,有人在冬春季鄱阳湖水位下降时来到石钟山,发现石钟山是由石灰岩组成的,山下还有个能够容纳上千人的巨大溶洞,从外表看,它就像一个扣在水中的大钟。山中有洞,如钟覆地;洞中有水,声如洪钟。既有钟之“形”,又有钟之“声”,这才是石钟山发出声响的真正原因。

再次,还有动物发出的声音。2020年7月,一段关于“龙吟”的短视频在网络上迅速传播。视频显示,在我国贵州省威宁县秀水镇的一个小山村的山谷中,人们听到一种奇怪的声音,低沉而又悠长,仿佛一条龙在地下吟叫。后来,这件怪事一传十,十传百,很快就火爆整个网络,甚至还有人千里迢迢奔赴现场探听虚实。后经专家现场调查后认为,山谷里的怪声来自一种名为“黄脚三趾鹑”的小鸟,并非所谓的神秘“龙吟”。得知真相的人们,未免大失所望,甚至还有人仍然对专家的结论半信半疑。

最后一种常见的声响,则来自共振(共鸣)。当声波向四面八方传播時,如果遇到与自身的振动频率相同的物体,就会引起共振现象。《庄子》中曾有记载:在调试瑟弦的时候,置一把瑟在堂上,另一把则放在室内,如果弹奏其中一把瑟的宫音,那么另一把的宫音也会随之响动;如果弹奏其中一把瑟的角音,那么另一把的角音也随之应和。

古代战争中,士兵用牛皮做成装箭的袋子,睡觉时就把它取下来放在脑袋下当枕头。由于箭袋中间是空心的,紧贴地面,几里之外的人马走动发出的声音都能听到。其实,自然界中很多来历不明的声响都可以用共振原理进行解释。比如,我国著名的鸣沙山之所以会常常发出嗡嗡的声响,就与沙子之间相互摩擦产生的声响引起的共振有关。

江西省湖口县石钟山

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