太阳会发出声音吗?

太阳是我们地球生活中独特的存在。我们看见它,感受它。但我们似乎听不到它的声音。

如果能听到,它会像爆炸一样吗?或者像一个原始的 心跳?或者只是在9300万英里外发出的沉闷隆隆声?9300万英里外?太阳非常巨大——直径大约是地球的100倍,而且最近尤其活跃——活跃到其喷发甚至会干扰GPS,降低通信质量,并产生极光。那么,为什么它如此沉默呢?这些问题以及更多的问题,都源于一位《流行科学》读者的一个看似简单的问题提问:太阳会发出声音吗?

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“基本答案是,对我们来说,它不会。”亚利桑那大学天文系教授克里斯·因佩(Chris Impey)在与《流行科学》的通话中说道。“太阳之所以不会发出声音,是因为声音(或噪音)需要一种介质来传播,”因佩解释道。“本质上,‘我们与太阳之间的空间’几乎是一个完美的真空,所以声音无法从中传播。”因佩补充道:“所以无论太阳在做什么,它都不会将声音传播给我们。”

真糟糕!或者……太好了!也许我们很幸运听不到这个巨大的等离子球的声音,但是,在几乎没有任何阻碍的情况下,为什么声音不会穿过空虚到达我们的耳膜呢?

“声音很有趣。它是一种压力波,”华盛顿特区国家航空航天博物馆的天文教育者肖娜·埃德森(Shauna Edson)解释道。“它必须穿过某种东西,而我们的耳朵经过适应,可以解读这些压力波,并将其转化为我们大脑可以理解的声音。”为了帮助人们形象地理解声音是如何工作的,埃德森说她会让他们想象一排排的沙滩球。

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“如果你推了排在最后面的那个球,它会滚到下一个球,然后下一个球又会撞击到再下一个球,它们都会像——砰,砰,砰——那样,”她解释道。“推力会像波一样,从一个球传到下一个球,一直传到最后。这就是声音对空气、液体或固体分子所做的,它们在移动。”在太空中,分子“非常稀少,”埃德森说,“所以即使你推了一个,附近也没有别的东西可以被推动,因此波就无法继续传播。”(因此,著名的电影《异形》的口号是:“在太空中,没有人能听到你的尖叫。”

所以,由于太空的真空,太阳无法发出我们能在地球上理解的声音。但尽管如此,考虑到它的巨大和能量,太阳难道没有做一些至少像声音一样的事情吗?

“太阳有振荡和振动,”因佩说道,“所以从某种意义上说,它确实包含了一些声音的元素。”但即便如此,由于太阳相对于地球如此之大,“它里面所有的活动都是极其低频的,”因佩说。换句话说,太阳的活动绝对不是人类耳朵演化来感知的那种东西。很酷——但是,为什么网上会有来自斯坦福大学和约翰霍普金斯大学的音频剪辑,提供着振荡太阳风的超凡脱俗的片段呢?这就是所谓的“声化”(sonification)的作用了。

“这是科学界的一个非常巧妙的想法,尤其是在天文学中,你会选取一个遥远的现象,比如一个星系;或者一个黑洞,你知道,正在吞噬物质;或者木星的大气运动;或者太阳本身,然后将那个领域中发生的信号转换成声波,仅仅是为了以一种非视觉的方式来感知它们,”因佩说道。这项技术可以帮助科学家们表示数据,但据因佩说,它也“在一定程度上歪曲了物理学。它不是真实的声音。”

因佩解释说,声化有点像在手机屏幕上观看詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄到的生动的红外图像。“它们不是真实的颜色,因为探测到的辐射是肉眼看不见的。”

回到声化:“这是一种体验现象的方式,这种现象根本不适合人类的感官,”因佩解释道。

专家们使用声音来帮助他们解读这些原始数据,这有一些很好的理由。“声音是人类理解我们环境的一种方式,”埃德森说道。

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“我们可能会听到下雨声或风声,这会告诉我们天气情况,而无需我们看外面。我们听到救护车的声音,它告诉我们需要让路。”埃德森说,“但声音也是一种学习的方式。”就像机械师通过听引擎的声音,或者医生通过听心脏的声音来检查异常一样,科学家们将数据转换和浓缩成声音,以弄清楚发生了什么。“你可以在几秒钟或几分钟内听到多年的变化,”埃德森解释道,“有时声音中会出现一些你以前没注意到的模式。”

就像地球一样,我们的太阳也有自己的活动周期。而且它最近相当忙碌。“我们现在正处于我们称之为太阳最大值的时期,”埃德森说道。“所以有很多太阳黑子。有很多耀斑。我们在不常见的地方看到了极光。”

如果你对太阳黑子数据进行声化,“当它变成声音时,你可以听到那个11年周期的起伏,”埃德森解释道,“它确实听起来有点像心跳。”

(专家没有说明它听起来是吧 boom 吧 boom,还是lub dub lub dub。)

这篇文章是《Popular Science》“问我们什么”系列的一部分,我们在此解答你最离奇、最烧脑的问题,从普通的到异想天开的。 有什么一直想知道的吗?问我们吧

 

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Harriet Weber

撰稿人

Harri Elizabeth Weber是洛杉矶的一名科技记者。她的作品曾刊登在TechCrunch、Fast Company、Gizmodo、VentureBeat和The Next Web等杂志上。


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