揭秘：人类真的可以在太空听到声音？

lolo君 · 发表于 2014-10-23 07:55:58

　　如果您想从科幻电影里寻找答案，那么结果显示是完全冲突的。电影《外星人（Alien）》里面最时髦的一句话就是“在外太空，没有人能听到你的惊声尖叫”。一个“短命”的电视剧《萤火虫》在表现外太空射击的时候就没有使用声效。但是，许多其他的电影如《星球大战（Star Wars）》和《星际迷航（Star Trek）》等，在很多太空场景中都加入了特别的声音效果。我们该相信哪一种说法呢？若太空飞船从您身边匆匆经过时能听到声音吗？您相信S亡星球是在无声之中完全毁灭吗？

　　我们本来准备让一位实习生亲身来到太空轨道，实地观察到底声音能不能在宇宙空间传播。但是不幸的是，后来发现这项花费实在太高了，并且也没有恰当可选的保险，同时我们的这位实习生还有晕车晕船的习惯，因此只能从已有的科学观察中寻找答案。为了彻底解决问题，我们首先要理清两个重要因素：声音是如何传播的以及宇宙空间里到底有什么。一旦我们拥有了这些信息，那么就应该可以推断出究竟宇宙空间能否听得到声音了。
　　声音如何传播

　　声音通过机械波进行传播。机械波就是一种干扰，它可以通过媒介将能量从一个地方传递到另一个地方。在声音传播过程中，干扰由物体振动产生，媒介可以是任何相互连接、相互作用的粒子。这就意味着，声音可以通过气体、液体和固体传播。让我们先来看一个例子。想象一下教堂的钟声，当钟声响起时大钟在振动，也就是说钟本身会迅速向内向外摇晃。当钟向外移动时，它推动了空气中的粒子，然后这些粒子再推动它们邻近的粒子，以此类推。当钟向内摇摆的时候，它会首先拉动空气中邻近的粒子，相应的这些粒子再拉动它们周围的空气粒子。这种推和拉的形式就是声波。振动的钟就是原始的干扰，空气粒子就是媒介。

　　钟的振动推拉周围的空气分子，产生声波

　　声音并不局限于在空气中传播。请你试着把耳朵紧紧贴在桌子等固体的表面，并闭上眼睛，让别的人在桌子的另一端轻轻敲击。敲击是最初的干扰源，手指每轻敲一下，桌子内的粒子就互相冲撞从而最终成为传声的媒介。桌子本身的粒子碰撞您的耳鼓与桌子直接的空气粒子像这种声波从一种介质转移到另一种介质的情况被称为传输。空气粒子撞击您的鼓膜（也叫耳膜），行经耳中的诸多结构，大脑便将这些识别为声音，这整个过程是非常复杂的。因此，声音传输需要物理介质。但是宇宙空间中有足够的物理材料担任声波介质的角色吗？下一节我们将为您揭晓。
　　宇宙空间中的介质

　　在我们谈论宇宙空间之前，首先让我们来界定一下它的概念。在这个话题下，我们暂且将宇宙空间定义为地球大气层以外的宇宙区域。您可能听说过宇宙空间是真空的。一个完全真空的环境代表着完全没有任何物质在其中。但是宇宙空间怎么可能是真空的呢？宇宙中包括星球、卫星、小行星、月亮和彗星，有着那么多的宇宙天体。这难道不是拥有很多物质在其中吗？那么宇宙空间包含如此多的天体怎么可能是真空的呢？

　　这是因为宇宙空间非常大。在这些庞大的物体之间是无数公里的广袤空间。这些空旷的空间，有时也被叫做星际空间没有任何物质，因此实际上这就是一个真空的环境。声波只有通过介质才能传播。由于在星际空间里几乎没有任何物质，因此声音不能在其中传播。粒子之间的距离太大了，以至于它们永远不会互相碰撞。即使S亡星球爆炸时您离它再近，也不可能听到任何声音。

　　理论上来看，有很多的办法可以让人在外太空听到声音。让我们先来看一些场景：

　　无线电波可以在宇宙空间传播。因此，如果您穿着装置了收音机的宇航服，此时您的同伴像你发送一条无线电消息说空间站里面有披萨吃，那么是可以听得到的。这是因为无线电波不是机械波，而是电磁波。电磁波可以在真空的环境中传递，一旦您的收音机收到信号，它就能将信号还原成声音，通过宇航服内的空气轻松传到你的耳朵。

　　假设您穿着宇航服漂游在宇宙空间里，头盔不小心撞到了哈勃太空望远镜（Hubble Space Telescope）。这时候即使是在宇宙空间也能听到声音。这是因为声波需要物理介质来传递，而这个物理介质就是您的头盔和宇航服中的空气。同时您也被真空包围着，因此另外的同伴将无法听到任何动静，不论您把头往卫星上面磕多少下。

　　想象一下您是一个正在执行航天飞行任务的宇航员，决定走进宇宙空间却忘了穿宇航服。您用脸撞击航天飞机，但这时耳朵中没有空气，因此无法听到撞击的声音。但是，也许您可以抢在S在危险宇宙之前听到骨头传递来的一些声响。骨头传来的声音听起来就好像是声波通过下颌骨和头盖骨，最终达到内耳而绕过了鼓膜。这一过程不需要空气，因此可以在15秒之内听到同伴们在航天飞机里开派对。过了15秒，您就可能已经昏迷并且马上就要窒息了。

　　因此，除了这些聪明的好莱坞电影人之外，根本不可能有人能在太空中听到声音。我们建议下一次看科幻电影时，不论真空的宇宙空间里发生了什么，都要塞住耳朵。这样电影才能更接近现实，而且电影结束后也可以成为您与朋友们非常棒的谈资。