石頭

武俠小說和影視作品中出現(xiàn)的武林絕學(xué)“獅吼功”難道是真的？在第二季《最強(qiáng)大腦》中，成都賣缽缽雞的四川小伙呂飛龍，現(xiàn)場展示了用聲波震碎杯子的武林絕技“獅吼功”，此舉引發(fā)爭議，一些人直呼“我不信”！

藝術(shù)作品中的獅吼功

事實(shí)上，在共振作用下聲波能夠震碎玻璃等制品，這種現(xiàn)象早已屢屢成為藝術(shù)作品——尤其是推理作品中的橋段。阿加莎·克里斯蒂的短篇小說《海倫的臉》中，就是利用收音機(jī)播放歌劇男高音唱段震碎了玻璃毒瓶。日劇《神探伽利略》、《名偵探柯南》真人版等都有利用共振的相關(guān)橋段。

藝術(shù)作品中的橋段可能會有夸張，對具體的量化數(shù)據(jù)也不嚴(yán)格，但這些橋段的使用，說明共振原理、及其能產(chǎn)生的效果，早已為人們熟知和認(rèn)可。

聲波碎杯

多年前，《科學(xué)美國人》雜志曾有一篇報(bào)道，描述了這樣一個場景：“她步履從容地走上舞臺，吸氣時胸脯鼓脹，朱唇輕啟，吐出一串串震撼人心的高音音符，只見香檳酒杯碎了，眼鏡鏡片震裂了，樹枝狀的裝飾燈炸裂了，她的聲音‘摧毀’了音樂大廳?！?/p>

與地球上所有其他物質(zhì)一樣，每一塊玻璃都存在一個天然的共振頻率，一旦外界擾動，如聲波的頻率與之相匹配，便可能讓玻璃產(chǎn)生大幅度的震蕩乃至引發(fā)破碎。而在這中間，玻璃瓶或玻璃杯尤其容易受到影響，因?yàn)樗鼈兊男螤钍侵锌盏慕乒軤铙w，這也是為什么當(dāng)你敲擊它們時會發(fā)出一種類似鈴鐺一樣清脆的聲音。如果一個人唱歌時發(fā)出的聲音頻率與這種“鈴鐺”的聲音頻率相同，她/他發(fā)出的聲波會造成玻璃杯周遭空氣分子隨之震蕩運(yùn)動，并且頻率與其共振頻率相同，于是這個玻璃杯也會隨之發(fā)生振動。而如果這名歌唱家的嗓音足夠嘹亮，玻璃杯是有可能被震碎的。

物理學(xué)家指出，盡管用嗓音震碎玻璃杯是可能的，但你的嗓音必須非常嘹亮并且運(yùn)氣要好。如果你能讓玻璃杯振動起來，這還并不意味著你能讓它破碎。破碎的發(fā)生很大程度上取決于其原始內(nèi)部缺陷的存在情況。因此要想確保表演的成功，演員最好事先精心挑選一個存在微小裂紋，容易在震動下破碎的玻璃杯。

事實(shí)上，每件材料的表面都遍布大量的微小裂紋和破碎，只是它們實(shí)在太過微小，人的肉眼無法看出來。但這些裂紋的形態(tài)分布可以千差萬別，兩個在肉眼看起來完全一樣的玻璃杯，其強(qiáng)度可能完全不同，從而其中一個可以承受更高的音量，而另一個卻不行。

想震碎玻璃，音量是非常重要的一項(xiàng)參數(shù)，這是因?yàn)橐袅康拇笮≈苯诱扔谀隳茏尡又車諝夥肿赢a(chǎn)生震蕩的幅度。簡單來說，你發(fā)出的聲波從一個空氣分子傳往下一個空氣分子，直到擊中玻璃杯。當(dāng)音量提升時，實(shí)際上你給玻璃杯施加的壓力就增加了。這就像你推一個蕩秋千的孩子，你推得越猛，這孩子蕩地就越快，但你如果推得太頻繁，你會發(fā)現(xiàn)每次推力產(chǎn)生的效果不大，你必須等秋千下降到一定的地方再用力推一下才能達(dá)到最好的效果——也就是說你推的頻率必須跟秋千的頻率保持一致——就像聲音的頻率必須吻合玻璃杯的自然共振頻率一樣。

科學(xué)評審魏坤琳表示：“完成這個挑戰(zhàn)，本身跟大腦是絕對有關(guān)系的，第一步，要聽杯子的共振頻率是多少;第二步，需要持續(xù)地通過控制喉部的發(fā)聲，這需要精細(xì)的肌肉控制，還需要持續(xù)發(fā)出相似頻率的聲音，且這個聲音必須有一定的持續(xù)性?！?/p>

“大嗓門”是關(guān)鍵

包含在“聲音摧毀手段”背后的物理學(xué)原理看起來并不難理解。盡管聽上去似乎不太難，但實(shí)際上在現(xiàn)實(shí)生活中要想真正實(shí)現(xiàn)用聲音震碎玻璃則極其困難。著名的意大利男高音歌唱家恩里科·卡魯索據(jù)說可以做到，但在他去世之后他的妻子否認(rèn)了這種說法。

只有那些最脆弱、最精致的玻璃制品能夠產(chǎn)生足夠大的共振現(xiàn)象，從而能夠讓一部分人發(fā)出的聲音在不使用聲音放大器的情況下將其震碎。1970年代，曾經(jīng)有一個非常有名的商業(yè)片，其中一名女演員用聲音震碎了一只葡萄酒杯，之后這個把戲又被多次使用，但所有這些都借助了聲音放大器。將聲音聚焦對準(zhǔn)一個目標(biāo)的做法還有一項(xiàng)應(yīng)用，那就是超聲波碎石，但不同的是醫(yī)生們不需要考慮讓聲波的頻率與你體內(nèi)結(jié)石的共振頻率相同，他們只需要集中足夠強(qiáng)大的聲波能量即可。同樣的，如果一名歌唱家的聲音足夠嘹亮，比如像炸彈爆炸聲那么響，那么他也就不需要符合玻璃器皿的共振頻率，卻照樣能將它們震碎。

2005年，探索頻道播出了一期節(jié)目，搖滾歌手杰米·維德拉在節(jié)目中用12只玻璃酒杯做實(shí)驗(yàn)。結(jié)果他成功地用自己的聲音把其中一只玻璃酒杯震碎。這是首次在錄像條件下證實(shí)人類的聲音可以震碎一只玻璃杯。

維德拉震碎玻璃杯時的嗓音大小為105分貝，這幾乎和手提鉆工作時候的聲音相當(dāng)。并非所有人都能發(fā)出這樣的聲音。要知道，歌劇演唱家們常年累月進(jìn)行艱苦的訓(xùn)練，從而使他們能夠長時間地發(fā)出超過100分貝的響亮聲音，而一般人說話的聲音只有大約50分貝。