神秘怪聲繞地球4圈之謎

1883年8月27日，當地時間上午10點02分，一股巨響的聲音從印度尼西亞的喀拉喀托島傳出來。2000千米外的安達曼和尼科巴群島的人們聽到了不同尋常的聲音，他們以為是炸彈發出的爆炸聲；3200千米外的新幾內亞和西澳大利亞的人也聽到了，有人認為應該是有顆大炮彈落在西北方向的地方；遠在4800千米外模里西斯附近的印度洋島嶼上，人們將這個聲音描述為來自遙遠東方的槍聲。總之，50多個不同地理位置的人們相繼聽到怪異巨響，這個範圍加在一起，覆蓋了地球面積的1/13了。

那麼，是什麼物體發出這樣一個震驚世界的巨響呢？它的真實情況是喀拉喀托島上的火山的猛烈噴發，釋放出的能量大約是投擲在日本廣島原子彈釋放的能量的1.2萬倍。能量如此之巨大，瞬間毀掉了島上的許許多多的生物。火山冒出的一股股熱蒸汽和火山灰雲，竄升到80千米的高空中。根據計算，火山噴發物噴出來的速度接近每小時2600千米，這是火山聲音傳播速度的兩倍多。炙熱的噴發物沿著山體向外流出，幾乎奪走路上遇到的一切生命。這場噴發事件在附近海域造成了致命的大海嘯，超過30米高的海浪向沿海陸地噴涌而來。附近165個沿海的村莊和居民點或被沖走，或被完全摧毀。

我們知道，聲音在空氣中是以聲波的形式傳播的，而聲波其實是一種壓力波。當你哼一個音符或說一句話，你已經將你周圍的空氣分子振動了數十或數百次，造成空氣中一些地方的氣壓低，另一些地方的氣壓高。如果是你的聲音夠響亮，空氣分子會振動得更激烈，空氣壓力波動的幅度更大。我們通過氣壓計就能知道聲波的情況。

印度尼西亞另一城市——巴達維亞的一家煤氣廠（距離喀拉喀托火山160千米）的氣壓計就記錄下了火山噴發時的巨響聲。火山噴發後，氣壓隨之飆升，氣壓計的水銀柱急劇上升，波動幅度最大時換算而成的聲響約為172分貝，這已經是超乎想像的噪音響度了。

如果你正在操作一台大型手提鑽，你的耳朵聽到的聲響近100分貝，而人類忍受痛苦的聲響極限大約是130分貝。如果你很不幸地站在一個噴氣式發動機的旁邊，你會經歷無法忍受的150分貝的聲音。但是喀拉喀托火山噴發時，在距離其160千米之處的聲音就達172分貝，這是非常驚人的聲響了，比人類所能忍受的極限聲響還高了42分貝。它在挑戰你耳朵的「聲音極限」。

但是在空氣中傳播的聲音，其聲響有一個限制：在某些時候，空氣壓力的波動非常大，壓力低的地區達到的氣壓甚至為0，也就是真空狀態，這已經是極限了，你不能得到比0還低的氣壓。這個限制使得在地球空氣中傳播的最大聲響為194分貝。超過這個數值的聲音，不再只是通過空氣傳播，實際上聲音會推動空氣，讓空氣隨著它一起運動，創造一種高壓移動的空氣，稱為衝擊波。

非常靠近喀拉喀托火山的地方，比如64千米外的那艘船所在的位置，聲響就超過194分貝這個限制，因此會產生一股特彆強大的高壓衝擊波，船上毫不防備的船員的耳膜被衝擊波震破了。這個聲音向外傳播了數千千米，到達澳大利亞和印度洋，壓力波動漸漸減弱，聲響也變小，由於高頻率的聲音在傳播過程中逐漸衰減，而低頻率的聲音衰減很慢，傳播的較遠，所以，遠處的人們聽起來有點像是來自遠方的炮聲和槍聲。

由於人的耳朵只能聽到頻率在20赫茲到20000赫茲的聲音，而低於20赫茲的聲音人們就不可能聽到了，這就是次聲波。超過4800千米的傳播距離後，人們已經聽不到聲音了，但聽不到的次聲波仍在繼續向外傳播。在接下里的日子裡，次聲波回蕩於全世界，人類對它毫無知覺，但我們的儀器卻檢測到了。令人驚訝的是，火山噴發5天之後，全球50個城市的氣象站仍然能觀察到這次不可思議的壓力波動，它就像是上了發條一樣，在地球上來迴繞圈圈，大約每34個小時就被一個地方的氣壓計記錄到，這大概是次聲波環繞地球一圈所花的時間了。

喀拉喀托火山產生的次聲波在每個方向盤旋地球3~4次（每個城市有7個壓力高峰，因為它們經歷了來自火山的相反方向的兩種聲波，一個方向3次，一個方向4次）。因此，這個因火山噴發引發的空氣壓力波動被人們戲稱為「偉大空氣波」，這是大自然釋放的巨大破壞力。

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