地球能听见的最大声音从这个宇宙诞生开始|声音极限是194分贝?若超过能量极限,声音会变成什么?( 二 )


地球上最大的音量为何是194分贝?
在我们知道了声音的传播方式后 , 我们就能很容易的理解为什么在地球的标准大气压下 , 声音的最大分贝数是194了 。 这是因为当一个物体散发出的势能超过了某个阙值时 , 那些吸收了它能量的微观粒子会以非常快的速度和力量去撞击下一个微观粒子 。
一旦发生这种现象 , 散发能量的物体周围就会出现一大片的真空区 , 这真空区里没有微观粒子 , 自然不存在微观粒子传递能量的现象 , 自然也就没有声音了 。
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所以理论上来说 , 当这个散发能量的物体散发的能量超过了某个阙值 , 除了第一波微观粒子传递的能量外 , 这个物体的周围反而会失去声音 , 变成“静音”状态 。 而这个能量的阙值 , 正好是传播194分贝的声音所需的能量 。
当然 , 要达到传播194分贝声音所需的能量是非常大的 , 因为每提升10分贝 , 这些微观粒子所蕴含的能量就会呈几何倍数增加 。 也就是说如果10分贝的声音蕴含1份能量 , 那么20分贝的声音会蕴含2份能量 , 30分贝的声音会蕴含4份能量 , 到了40分贝的声音就会蕴含8份能量了 。
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声音的质变
那么当微观粒子传递的能量超过194分贝声音蕴含的能量极限时 , 声音又会变成什么呢?答案是声音会产生质变 , 直接变成冲击波 。 我们先前说过 , 当我们击打第一排台球的时候施加的力量足够大时 , 第一排台球会带着第二排、第三排一直到第不知道多少排台球去撞下一排台球 。
在现实中 , 这些密集挤在一起的微观粒子会变成一道近乎于实质的“墙” , 在物理领域这种在大气中形成的冲击波被称为“超压缩气体” 。
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原本为了感知到声音 , 我们人类的听觉系统进化到稀疏的微观粒子击打在我们的耳膜上我们就能感受到声音的地步 , 如果一个人的听觉系统受损 , 那么他就无法察觉到声音的存在了 。 但是当声音蕴含的能量超过极限 , 它就会变成我们的触觉就能直接感受到的冲击波 。
不过当微观粒子之间互相撞击的时候 , 其蕴含的能量会在这种撞击中衰减 。 因此当冲击波前进到一定距离后 , 它所蕴含的能量会衰减至194分贝声音所蕴含的能量 , 到了这时候 , 声音就会重新出现了 。
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我们先前说过 , 人体能承受的最大声音量在100到120分贝之间 , 194分贝的声音对于人造成的损害是非常巨大的 , 那么蕴含能量超过了传播194分贝声音的微观粒子的冲击波 , 对人造成的伤害自然更大 。
声音传播的本质是微观粒子在其所蕴含能量的作用下相互撞击 , 这种撞击能在空气中发生 , 自然也能在人体内发生 。 当冲击波撞击人体后 , 冲击波蕴含的能量会因为组成冲击波的微观粒子撞击到组成人体的微观粒子 , 从而使冲击波蕴含的一部分能量转移到人体身上 。 声音所蕴含的能量是机械能 , 包含动能和势能 。
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我们生活中最常见到的人体因为动能受伤的例子就是车祸 。 当一辆汽车高速行驶时 , 它就会蕴含极强的动能 , 当这辆车撞击到人体时 , 这辆车蕴含的动能就会转移一部分到人体身上 , 造成人体的损伤 。
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