太阳给人类带来独一无二的体验。我们能看见它、感受到它。但我们似乎听不到它。如果我们真的听到了,那听起来会不会像爆炸?还是原始心跳?还是只是9300 万英里外低沉的轰鸣?太阳非常巨大——大约是地球的100 倍,而且近期特别活跃——它的喷发会扭曲 GPS、降低通信质量并产生极光。太阳到底会发出声音吗?
这张图片左下方伸出的长手指是日冕物质抛射。这是美国宇航局太阳动力学观测站于 2012 年 8 月 31 日拍摄的。图片来源:NASA
“答案基本上是否定的,对我们来说不会,”亚利桑那大学天文学家兼教授克里斯·英佩在接受《大众科学》采访时表示。“太阳不会发出噪音,因为噪音或声音需要介质来传播,”英佩解释道。本质上,“我们和太阳之间的空间几乎是完全真空的,所以声音无法穿过它。”英佩补充道,“所以无论太阳在做什么,它都不会向我们传递声音。”
真糟糕!或者……太棒了!也许我们很幸运听不到巨大的等离子球,但几乎没有任何东西阻挡,声音怎么会传不进我们的耳膜呢?
“声音非常有趣。它是一种压力波,”华盛顿特区国家航空航天博物馆的天文学教育家 Shauna Edson 解释道,“它必须穿过某种东西,而我们的耳朵可以解读这些压力波,并将它们转化为大脑可以理解的声音。”为了帮助人们想象声音是如何工作的,Edson 说可以想象一排沙滩球。
“如果你推末端的球,它会滚向下一个球,下一个球会撞上下一个球,然后它们会发出砰砰砰的声音,”她解释道。“推力会从一个球传到另一个球,沿着线一直传下去,形成波。这就是声音对穿过的空气、液体或固体分子的作用。”埃德森说,在太空中,分子“非常稀少,而且相距很远,即使你推一个分子,附近也没有其他分子可以推,所以波无法继续传播。”(因此,著名的《异形》标语是“在太空中,没有人能听到你的尖叫声。”)
因此,由于太空真空,太阳无法发出我们在地球上想象的声音。但是,考虑到太阳的体积和能量,它不是正在做一些至少像声音的事情吗?
“太阳有振荡和振动,”英佩说道,“所以从某种意义上说,它确实包含一些声音元素。”但即便如此,由于太阳相对于地球来说太大,“它的所有活动都是极低频率的,”英佩说道。换句话说,太阳活动绝对不是人类耳朵进化来感知的那种东西。但为什么网上会有斯坦福大学和约翰霍普金斯大学提供的超自然振荡或太阳风片段的音频片段呢?这就是所谓的声音化。
“这在科学上是一个非常聪明的想法,特别是在天文学中,你可以研究一些遥远的现象,比如星系、黑洞,你知道,黑洞会吸收物质、木星的大气运动或太阳本身,然后把这些领域发生的信号转换成声波,以一种非视觉的方式实现它们,”英佩说。但它也“有点歪曲了物理学。这不是真正的声音。”
英佩解释说,声音化有点像在手机屏幕上观看詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的生动红外图像。“它们不是真实的颜色,因为肉眼无法看到所检测到的辐射。”回到声音化:“这是一种体验人类感官无法感知的现象的方式,”英佩解释道。
专家们求助于声音来帮助他们解释这些原始数据是有充分理由的。“声音是人类理解周围环境的方式之一,”埃德森说。
“我们可能会听到雨滴或风吹的声音,这让我们无需向外看就能了解天气情况。我们听到救护车的警报声,这告诉我们需要避开。”埃德森说,“但声音也是一种学习方式。”就像机械师听发动机的声音,或者医生听心脏的声音一样,为了发现异常,科学家将数据转换并压缩成声音,以找出正在发生的事情。“你可以在几秒钟或几分钟内听到多年的变化,”埃德森解释说,“有时声音中会出现你不会注意到的模式。”
和地球一样,太阳也有自己的活动周期。最近它非常忙碌。“现在我们正处于所谓的太阳活动极大期,”埃德森说。“所以有很多太阳黑子。有很多耀斑。我们在平时看不到的地方看到了极光。”
如果将太阳黑子数据声音化,“当它变成声音时,你就能听到这11 年周期的起伏,”埃德森解释说,“它听起来确实有点像心跳。”
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