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宇宙中最大的聲音是什麼?

有些聲音,例如來自打雷、地震、火山爆發的聲音,我們可能覺得它們已經“震耳欲聾”,然而,跟外太空一些星體的爆炸和碰撞産生的聲音比起來,那隻不過是“竊竊私語”。

當然,發生在外太空的這些聲音,我們無法聽到,但是,天文學家可以通過其他方式來“聽”宇宙中的聲音。如果宇宙中存在我們所理解的聲音,那麼最大的聲音會是什麼?讓我們來看看科學家們如何作答。

英仙座星系團發出的聲音最大

美國加州大學天文與天體物理學博士格雷格·薩爾維森表示,英仙座星系團發出的聲音是他所知的目前宇宙中最大的聲音。

他解釋說,産生聲音需要兩個條件。首先,必須有一種介質可以讓聲波傳播,比如空氣或其它氣體。事實上,英仙座星系團由數千個星系組成,它們之間的空間中彌漫着熾熱的氣體。而第二個條件是産生聲波的源。在該星系團其中一個星系的中心,有一個強大的黑洞。這個黑洞周期性地向周圍的氣體噴射大量的能量,這些能量如同聲波一樣從星系團傳播出去。

為什麼說它發出的聲音最大?原因在于這些能量很大——相當于1億顆恒星同時爆炸産生的能量總和!如此巨大的能量在“聲波運動”,還有比這更大的聲音嗎?

雖然該聲音很大,但我們卻無法用耳朵聽到。由于聲音響度跟振幅成正比,所以該聲波的振幅無比巨大,一個波“振完”一個周期大約要1000萬年——誰能活那麼長時間來聽到它!

伽瑪射線爆發發出的聲音最大

美國加州大學的天文學家普拉格拉·古哈塔庫爾塔教授則認為,太空中根本就沒有聲音!

它有的隻是能量,它可以以聲音的形式傳播,也可以通過其它方式傳播,比如爆炸産生的沖擊波。所以,如果把聲音看作是一種傳播的能量,則宇宙最大的“聲音”來自伽瑪射線爆發。它們是已知宇宙中能量最大的事件——雖然它們還沒有被完全理解,但幾乎可以肯定的是它們是恒星的爆炸。它們在10秒内釋放的能量比太陽在其100億年的生命周期中釋放的能量還要多。換句話說,這個“聲音”是最大的。

恒星燃燒發出的聲音最大

英國謝菲爾德大學數學和統計學教授羅伯特·埃爾德利一直在研究太陽、空間和等離子體物理、MHD波、線性和非線性波,他有不同看法。

他表示,聲音之所以不能在真空中傳播,因為它缺少一些像氣體這樣的介質。而在太空中,雖然這種介質非常稀有,可能每立方千米隻有一個原子,或者更少,但這并不意味着大爆炸不會産生聲波。

他解釋到,太空中充滿了等離子體,它是物質的第四種狀态(其它三種狀态分别是固體、液體和氣體)。宇宙本身99.9%都處在等離子體狀态,而且到處都有磁場。在太空中,如果磁場不是很強,并且在這種情況下有等離子體,聲音就可以傳播。

他說,恒星在不停地“冒泡”,這個過程可以看作是“對流”——實質是等離子體狀态的擾動,它會産生很多聲波。有時這些聲波周期可以持續數小時,有時隻有幾秒鐘。我們可以把這些聲波解釋為非常大的聲音。

黑洞合并發出的聲音最大

在美國加州理工學院理論天體物理學助理教授吉姆·福勒看來,宇宙中最大的聲音無疑來自“黑洞合并”。

他認為,黑洞合并的時候,“聲音”是以引力波的形式發出,而不是普通的聲波。如果黑洞的質量在1~100個太陽質量的範圍内,聲音就能夠被地球上的我們聽到!

這些“合并”會産生大約1052W的功率,大約是太陽輸出功率的10億倍。如果轉換成聲音響度,相當于520分貝!這數字看起來不是很大,但是,分貝尺度是對數的,每增加10分貝響度就增加10倍。舉個例子,人耳暴露在120分貝聲音下幾分鐘就會變聾,520分貝的聲音比120分貝的聲音大了1040倍。所以,黑洞合并發出的聲音,絕對不容小觑。

太陽耀斑發出的聲音最大

在美國愛荷華大學物理與天文學教授唐納德·古内特那裡,答案又不一樣。

他認為,雖然電磁輻射不是聲音,但它可以轉化為聲音。電磁輻射越強,轉化的聲音越大。如果從這個角度來看,宇宙中最大的聲音則來自曾經的太陽耀斑。

1991年,太陽上發生了一系列劇烈的爆炸——就是我們說的太陽耀斑。它向太陽系發出了一種強烈的沖擊波(電磁輻射),當這些電磁輻射經過地球時,我們的儀器探測到了它們,它們以每秒600~800千米的速度移動。這是迄今為止我們探測到的最強的電磁輻射,輻射功率為1013W。

他說,就我們在太陽系附近探測到的電磁輻射而言,它是最強烈的,也就是說,它的“聲音”是最大的。

為什麼同一個問題,會有這麼多不同的答案。這些科學家誰對誰錯呢?實際上,科學家沒有錯,他們隻是從不同的角度來回答這個問題。例如,有的将聲音看作是能量,有的看作是引力波,還有的看作是電磁輻射,等等。

現在,如果有人問你,宇宙中最大的聲音是什麼?顯然,你依然無法給出“一個”明确的回答。并非沒有答案,恰恰相反,它有多個答案,而每一個答案都跟我們如何理解聲音有關。

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