如果音速和光速一样快,会发生什么?


如果音速和光速一样快,会发生什么?

云层低低地挂在地平线上,空气粘糊糊的。

突然,一道无声的闪电划开了天空。

爆炸发生在整整四秒钟之后。

与光以惊人的每秒30万公里每秒的速度相比,声波简直是太慢了,在空气中的移动速度只有约每秒每秒0.3公里。

这就是为什么你在听到雷声之前先看到闪电。

但是,如果音速突然加快与光速相同,会发生什么呢?

当然,雷声会在闪电的准确时刻到达你的身边。

但那道闪电也会看起来很诡异。

声波是由粒子组成的,每个粒子都有足够轻微的运动来碰撞下一个粒子。

声波在低速时,密度的变化是难以察觉的。

以光速计算,情况就不同了。

科学家说:“如果(在闪电风暴期间)空气非常潮湿,声波就会进来,用力挤压东西,然后向外膨胀,压力就会下降很多。”

因为压力与温度相对应,一声雷鸣后气压得突然下降会使潮湿的空气结冰。

你会看到闪电穿过浓密的冰晶迷雾。

超快的音速将彻底改变我们世界的声音方式。

例如,声音会非常高,以至于听不见。

田纳西中部州立大学物理和天文学系教授威廉·罗伯逊说:“连你的狗都听不见。”

我们的声带通过产生驻波来发声,这就像你在健身房看到的那些拴在墙上的粗绳一样。

当举重运动员摇得足够快时,波浪开始上下摆动,看起来没有穿过绳索。

随着绳索摇动的速度越来越快,波浪的数量--换句话说,它们的频率--就会增加。

同样,当我们的音箱产生的声波速度增加时,它们的频率也会增加。

对于声波,更高的频率意味着更高的音调。

为了了解我们的声音会有多高,这里有一个有趣的事实:声音在纯氦中的传播速度是在空气中的三倍,这就是为什么吸入气体会让我们听起来像米老鼠。

罗伯逊说:“我们讨论的是将音速提高一百万倍。”

罗伯逊补充说,同样的影响将对交响乐团造成严重破坏。

管乐器的作用就像人的声带,声音在双簧管或小号的腔内来回运动,产生驻波。

他说:我们必须把管乐器设计得长一百万倍,才能使它们与小提琴和大提琴保持一致。

声音在空气中传播时速度的改变不会改变声音在弦上的速度。

唉,人类不可能活着经历这些壮观的变化。

即使是轻柔的笛声也会把附近的任何东西吹得粉碎。

光在电磁波中传播,电磁波不是由物质组成的,但声波是机械的--由相互碰撞的粒子组成。

一个以光速运行的分子将拥有“几乎无限的能量”。

它会炸穿它遇到的每一个粒子,把电子送到空中,产生物质和反物质的“喷雾”--超高速碰撞中产生的与物质性质相反的粒子。

戈林说:“其影响将是非同寻常的。”

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页面更新:2024-04-04

标签:光速   音速   驻波   管乐器   声波   电磁波   粒子   闪电   声音   速度   发生

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