2006年9月12日下午3時(shí)許,在新西蘭南部地區(qū),從空中傳來兩聲“嘣嘣”的悶響,打破了這地方的平靜生活。人們發(fā)現(xiàn),他們的房屋開始顫抖,門窗上的玻璃在咯咯作響……一時(shí)間,數(shù)以千計(jì)的人被驚動,他們相互詢問:到底發(fā)生了什么?打進(jìn)消防、市政等部門的電話也此起彼伏。
不久過后,約翰山天文臺臺長艾倫到國家電視臺解釋說,一顆高速運(yùn)動的小流星,于當(dāng)天下午2時(shí)50多分,闖入距首都惠靈頓300千米遠(yuǎn)的克賴斯特徹奇市,在“極低的天空”穿行時(shí)產(chǎn)生了“音爆”,從而造成當(dāng)?shù)鼐用耋@慌失措。聽到事情的原委之后,人們的不安情緒才逐漸平復(fù)。那么,這所謂的音爆,到底是怎么回事呢?
音爆是一種空氣劇烈振動的自然現(xiàn)象。它是指以音速或超音速運(yùn)動的物體,在與周邊空氣劇烈摩擦過程中,所產(chǎn)生的強(qiáng)烈的振動,以及同時(shí)產(chǎn)生的爆破式的巨大響聲。在自然界,流星引發(fā)的音爆時(shí)有發(fā)生。
如2001年7月25日下午,印度南部喀拉拉邦的房屋突然晃動起來,許多居民被極強(qiáng)的爆炸聲所震懾。事情發(fā)生后,印度圣雄甘地大學(xué)物理學(xué)家戈弗雷·路易斯進(jìn)行了調(diào)查研究。他證實(shí),這一現(xiàn)象的“禍?zhǔn)住笔且活w高速運(yùn)動的隕星,這顆隕星突然闖入當(dāng)?shù)厣峡蘸笠l(fā)音爆,使喀拉拉邦的空氣劇烈震動,甚至使得地面建筑物搖晃。
2002年新年伊始之時(shí),美國科學(xué)家拍攝到一則天文奇觀:一團(tuán)巨大的橘紅色火球沖進(jìn)地球上空,引發(fā)了很強(qiáng)的音爆,火球后來分裂成兩個(gè)發(fā)光體。由于火球發(fā)生時(shí)離地面太高,其對地球的影響未受重視。
值得一提的是,人類對音爆的認(rèn)識,最早和飛機(jī)有關(guān);人類為戰(zhàn)勝音爆所做的各種努力,最早是出于戰(zhàn)爭需要,它與空戰(zhàn)的歷史緊密相連。我們知道,早期的飛機(jī)由螺旋槳推進(jìn),其最高時(shí)速約為700千米,雖說它比地上跑的汽車快得多,但與時(shí)速超過每小時(shí)1000多千米的聲速相比,飛機(jī)仍然很慢,故從未產(chǎn)生“音爆”現(xiàn)象。
為了提高飛機(jī)的性能,讓飛機(jī)飛得更快,在空戰(zhàn)的時(shí)候具有更強(qiáng)的戰(zhàn)斗力,以取得制空權(quán),英、美、德等國政府在二戰(zhàn)期間,均投入大量人力、物力研究高速飛機(jī)。直到第二次世界大戰(zhàn)后期,速度更快的噴氣式飛機(jī)才問世??墒窃趪姎馐斤w機(jī)的試飛階段,并非一帆風(fēng)順,而是事故連連。如1944年7月中旬,納粹德國王牌飛行指揮官泰菲爾德少校駕駛的ME-262戰(zhàn)斗機(jī)在加速過程中墜毀,泰菲爾德當(dāng)場死亡,調(diào)查顯示,飛機(jī)速度接近聲速時(shí)突然失控。1946年9月,英國著名的哈維蘭公司首席試飛員小杰弗里,將D-H-108型飛機(jī)加速到聲速時(shí),機(jī)身在劇烈振動中解體,小杰弗里不幸遇難……極少數(shù)死里逃生的駕駛員報(bào)告說,當(dāng)飛機(jī)達(dá)到或超過聲速后,立刻險(xiǎn)象環(huán)生:周圍空氣劇烈顫動,空氣阻力大得像一堵“墻”;飛機(jī)操縱桿也開始不靈便,所以機(jī)毀人亡事故頻頻發(fā)生。
之所以發(fā)生這些事故,就是因?yàn)椤耙粽稀钡拇嬖?。顯然,飛機(jī)在超聲速飛行中,音速是個(gè)“門坎”。所以,人們形象地稱之為音障。飛機(jī)的速度逼近音速的時(shí)候,飛機(jī)周圍的空氣的密度、壓強(qiáng)、溫度均發(fā)生突變,空氣阻力猛然增大,這就形成了音障。一旦突破了音障,空氣就會劇烈振動,從而引發(fā)音爆。后來,飛機(jī)設(shè)計(jì)師通過改變飛機(jī)外形設(shè)計(jì),于1947年克服了音障,實(shí)現(xiàn)了超音速飛行,使得超音速飛機(jī)得以笑傲藍(lán)天。
所以,我們現(xiàn)在知道了,音爆是飛行物在克服音障的一剎那發(fā)生的,其聲音與飛行物的高度、速度、大小形狀均有關(guān)。越是貼近地面飛行,音爆引起的“嘣嘣”悶響和大氣震顫越強(qiáng)烈。在文章開頭所說的新西蘭音爆事件,起因于克萊斯特徹市上空的小流星,這顆小流星的體積僅在棒球到籃球之間,由于它是從離地面極低的天空穿過,所以才在地面上引起了嚴(yán)重的音爆現(xiàn)象。
由于音爆會產(chǎn)生巨大的噪音,對人有巨大的副作用,所以這種現(xiàn)象還被軍事上利用。2005年9月底,以色列空軍對巴勒斯坦人實(shí)施了“音爆轟炸”。以軍噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)在數(shù)日內(nèi),對加沙地帶進(jìn)行了頻繁的超低空高速飛行。音爆產(chǎn)生的巨大震動,使房屋倒塌、玻璃震碎,還導(dǎo)致某些人流鼻血、心臟病發(fā)作,甚至導(dǎo)致一些孕婦流產(chǎn),從而在巴勒斯坦平民,特別是兒童心理上留下了永久的創(chuàng)傷。
[責(zé)任編輯]李金