用聲音竟然可以燒水,而且聲音加熱器的熱效率是2000%,就是說,它消耗1焦耳的能量,卻能夠釋放20焦耳的熱量,太不可思議了!

奇妙的聲音共振現(xiàn)象

彼得·戴維是新西蘭的一位薩克斯管演奏者,也是一種叫“聲音加熱器”的發(fā)明者,現(xiàn)今是一位92歲的老頭。70多年前,他就注意到,當(dāng)他練習(xí)吹薩克斯時(shí),家里的物體就會(huì)在不同的音調(diào)下振動(dòng):眼鏡會(huì)在某一個(gè)音調(diào)下振動(dòng),桌洞里的刀子和叉子會(huì)在另一個(gè)音調(diào)下叮當(dāng)作響,他意識到每個(gè)物體都有自己特定的共振頻率。但發(fā)現(xiàn)物體共振會(huì)發(fā)熱的現(xiàn)象是在乘坐飛機(jī)時(shí),飛機(jī)由跑道升到空中的過程中,會(huì)經(jīng)歷機(jī)艙共振的階段,那時(shí),手摸機(jī)艙壁的他感到機(jī)艙在發(fā)熱。于是他意識到,每個(gè)物體都有自己的共振頻率,而且在共振情況下會(huì)發(fā)熱。

思想敏銳的他覺得這個(gè)現(xiàn)象很有意思,用共振加熱應(yīng)該可以。之后,戴維利用這個(gè)現(xiàn)象制造了各種類型的加熱器,還有聲音共振蒸汽機(jī)。后來在朋友的建議下,他放棄了共振蒸汽機(jī)的構(gòu)想,致力于研究高效的加熱器。

不可思議的聲音加熱器

經(jīng)過幾年的研究,戴維的聲音加熱器終于完善成形,并申請了1944年的專利。戴維的加熱器設(shè)計(jì)非常簡單,最主要的部分是兩個(gè)摞在一起的半圓形金屬碗,是由容易發(fā)出聲音的金屬材料制作的,小碗作為共振碗,大碗作為緩沖碗,共振碗的共振頻率為50赫茲,也就是常用交流電的頻率。緩沖碗摞在共振碗的上面,電線插頭與共振碗相連,插上電后,共振碗可以以50赫茲的頻率振動(dòng)。電線外面包了一層可以彎曲的塑料細(xì)管,可以吊掛兩個(gè)金屬碗。整個(gè)加熱器看上去像是個(gè)沒有底座的臺燈,只是燈頭處不是燈泡,而是摞在一起的兩個(gè)半圓形碗。

在實(shí)驗(yàn)中,戴維的共振半圓碗采用的是老式自行車上的鈴鐺,碗的大小無所謂,關(guān)鍵是它能夠在50赫茲下發(fā)生共振。只是,若想把加熱器直接放在水杯里加熱的話,兩個(gè)碗的直徑需要做得小一些,大約為3～5厘米。為了達(dá)到最大的能量輸出,需要調(diào)整共振碗與緩沖碗之間的距離,從而共振碗發(fā)出的聲波,碰到緩沖碗后反射回來,與入射聲波相互疊加而產(chǎn)生駐波(向前傳播的波與反射回來的波相互疊加后形成的不向前傳播的波),駐波的能量不會(huì)向外傳播,從而可以防止能量的散失。當(dāng)把這個(gè)簡單的小玩意扔進(jìn)一壺水里,通上50赫茲的交流電后,自來水竟然就在十幾秒內(nèi)變成了開水!而普通的電熱水器燒開一壺水可是需要至少10分鐘的時(shí)間。

戴維本人已經(jīng)用聲音加熱器燒水長達(dá)30年了。只需取來一杯自來水,把聲音加熱器放進(jìn)水杯里,幾秒鐘就可以了,他可以隨心所欲地加熱一杯咖啡或茶水,從來不用特意燒水。他想,若是咖啡館使用他的聲音加熱器那該是多么得心應(yīng)手啊。

奇妙的技術(shù)推廣難

之后,戴維就為他的發(fā)明如何實(shí)現(xiàn)商業(yè)化而奔波,他憧憬著自己的產(chǎn)品暢銷全世界的美好前景。

他首先向媒體介紹,希望媒體能給予關(guān)注。媒體邀請了一位退休的工程師去檢驗(yàn)戴維的加熱器,當(dāng)工程師看到戴維只需要插上電,水就在轉(zhuǎn)眼的功夫沸騰了,而且還可以加熱不同的水量。工程師感到太不可思議了,撓著頭皮離開了。他說,他感到懷疑,認(rèn)為不太可能。但是由于對聲音方面的知識不是很廣博,因此也無法斷定聲波是否能夠傳遞熱量。但他認(rèn)為,若不考慮工作原理,聲音加熱器確實(shí)是個(gè)有趣的小玩意,是個(gè)奇跡。

聲音加熱器也許就是那么奇妙

戴維發(fā)明的這個(gè)小東西很容易讓人聯(lián)想到著名科學(xué)家特斯拉發(fā)明的小物品。特斯拉曾經(jīng)把衣服口袋都可以裝得下的一個(gè)小玩意,夾在尚未竣工的大廈鋼骨結(jié)構(gòu)的一根鋼梁上,然后按動(dòng)按鈕讓這個(gè)小玩意振動(dòng)起來,數(shù)分鐘后,這根鋼梁也跟著顫抖。慢慢地,顫抖的強(qiáng)度增加,并向外蔓延,最后整座樓房的鋼結(jié)構(gòu)都開始吱嘎作響,并搖擺晃動(dòng)起來。正在建設(shè)的鋼架工人以為發(fā)生了地震,紛紛從高處降到地面。幸虧特斯拉不想把事情鬧大,及時(shí)停止了這場惡作劇,否則,可以想見,若他的小物品繼續(xù)振動(dòng)幾分鐘,整座鋼結(jié)構(gòu)就會(huì)轟然倒地。據(jù)特斯拉自己揚(yáng)言:用這樣的小物品,我可以把地球一分為二。雖然特斯拉的話聽起來比較夸張,但不是沒有道理,因?yàn)檫@就是共振的魔力。在歷史上我們也見識過共振的威力,例如,士兵過橋時(shí),整齊的步伐所產(chǎn)生的振動(dòng)足可以摧毀一座橋。

但是聲音加熱器的共振的能量到底來自哪里?科學(xué)家已經(jīng)在研究真空零點(diǎn)能的問題,就是說看似一無所有的真空中其實(shí)蘊(yùn)含了不可估測的能量,通過某種方式可以讓這些真空能量釋放出來。也許聲音加熱器的共振誘發(fā)了真空零點(diǎn)能的釋放,所以才表現(xiàn)出這么巨大的威力。

(據(jù)《大科技·科學(xué)之謎》)