首頁 那些聽過卻從未搞明白的問題

4.

《星球大戰》裏的飛船違背了哪些物理定律?

在距地球表麵600千米的高空中,

聲音無法傳播,沒有大氣壓,更沒有氧氣。

太空中不可能存在生命。

—阿方索·卡隆執導的電影《地心引力》

我不知道我小時候到底看過幾百遍《星球大戰》三部曲。但比起看這部電影,我其實更喜歡聽電影裏的各種聲音。我沉迷於激光劍的碰撞聲,一聽到這個聲音,我就會拿起身旁最近的棍子(通常是一把掃帚)在走廊裏不停地揮舞,用嘴巴模仿激光劍打鬥的“咻咻”聲。除此之外,我還酷愛自行“搭建”飛船(或者說,長得像飛船的不知名物體),讓兩艘“飛船”在客廳中間互相戰鬥。同時,我在一邊不停地模仿飛船的射擊聲,或者是飛船被撞毀時的爆炸聲。

以前,我總是幻想著帝國艦隊那些埋伏在某處的鈦戰機的樣子—實際上就是由一個球狀物兩邊連著像太陽能板一樣的物體構成的。帝國艦隊的鈦戰機去追蹤那些反叛聯盟的X翼星際戰鬥機,這個戰鬥機以它的X形機翼而聞名,有點像盧克·天行者駕駛的戰艦。毫無疑問,《星球大戰》這部傳奇電影最讓人難忘的場景正是那些在宇宙最深處發生在戰艦之間的激烈戰鬥。激光劍發出的一道道紅綠光在宇宙中不停地閃爍,劍的碰撞聲和戰艦爆炸的聲音此起彼伏……不過,等等,碰撞聲?爆炸?外太空裏的噪音?隨著年歲的增長,在學習了物理知識後,我意識到這是不對的。如果我們離開地球,那麽我們會被寂靜永遠包圍,再也無法聽到任何聲音—不會有任何噪音、爆炸聲幹擾著我們,同時也不會有美妙的夏日歌謠。可是,這是為什麽呢?

聲音其實是一種波。我們的耳朵接收到聲波,接著外耳道鼓膜在聲波的影響下振動,最後我們的大腦收到信號再將聲波轉化成信息。這個過程的結果就是,我們能夠聽到各種各樣的聲音:說話聲、哨子聲、“轟”的爆炸聲,還有莫紮特的音樂。但同時,這個過程的發生需要一個很重要的條件,即波需要介質才能傳播。比如說,海浪是通過水來傳播的一種波,如果我們搖晃一根繩子,繩子可以自行傳播這種搖晃的波,因為它本身可以構成傳播介質;又比如說,我們把一個石子扔進水塘裏,激起了水波,水波通過水的表麵來擴散並傳播;再比如說,地震波也是通過組成地球的物質來傳播的。同理,聲波實質上是一種壓力波,可以通過水、空氣等介質傳播,傳播的介質是什麽取決於我們所處的環境。不管在何處,聲波的傳播都需要借助介質,從本質上而言,聲波傳播的過程即能量在介質中傳遞的過程。聲源振動的能量讓組成介質的一部分分子產生振動,而這部分分子振動的能量又會繼續影響下一部分分子,這樣就形成了波的傳播。