第十章聲·波 10.14用聲音的速度走路

第十章聲·波 10.14用聲音的速度走路

　　假如你用聲音的速度離開一個(gè)正在演奏音樂的大會(huì)，你會(huì)聽到些什么呢？

　　坐著郵政火車從甲地出發(fā)的人，在沿路所有車站上，會(huì)看到賣報(bào)人手里拿著的甲地報(bào)紙都是同一天的也就正是他出發(fā)那天出版的報(bào)紙。這是可以理解的，因?yàn)檫@一天的報(bào)紙是同旅客一起出發(fā)的，至于后來新出的報(bào)紙卻要乘后來的火車出發(fā)。拿這做根據(jù)也許就可以推論到：用聲音的速度離開音樂會(huì)的時(shí)候，我們會(huì)在全部時(shí)間里聽到同一個(gè)音，也就是我們出發(fā)時(shí)候在音樂會(huì)上聽到的那個(gè)音。

　　可是這個(gè)推論是不正確的。如果你用聲音的速度離開，那末聲波對(duì)你來說是不動(dòng)的，它根本不能振動(dòng)你的耳膜，因此你也就不能聽到任何聲音。你會(huì)認(rèn)為音樂會(huì)已經(jīng)停止演奏了。

　　那末同報(bào)紙來比較，為什么會(huì)使我們得到不同的答案呢？那只是因?yàn)槲覀冊(cè)谶@件事里用錯(cuò)了類比法。到處遇到同一天報(bào)紙的旅客，如果忘記了自己是在前進(jìn)的話，那他就一定會(huì)認(rèn)為，甲地的報(bào)紙從他出發(fā)那一天起，已經(jīng)�？�了。對(duì)于他，報(bào)紙好象是已經(jīng)停了刊，正象對(duì)于一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的聽者，音樂已經(jīng)停奏了一樣。有趣的是，這個(gè)問題雖然并不太復(fù)雜，可是有時(shí)候連科學(xué)家也要被它弄糊涂。在我還是一個(gè)中學(xué)生的時(shí)候，我曾經(jīng)同一位天文學(xué)家（他現(xiàn)在已經(jīng)死了）發(fā)生過爭(zhēng)論。當(dāng)時(shí)他就不同意上面這個(gè)結(jié)論，卻硬說我們用聲音的速度離開的時(shí)候，我們應(yīng)當(dāng)永遠(yuǎn)聽到同一個(gè)音。他在信里寫著自己的理由，下面是從他的信里摘下來的一段：

　　設(shè)想有一個(gè)某一定高度的音在響著。它過去是用這個(gè)音在響著，將來這個(gè)音也要無窮盡地響下去。排列在空間里的許多觀察者一定能順序地聽到這聲音，并且假定這聲音并不減弱。那末如果我們用聲音的速度或者甚至用思想的速度，來到任何一位這種觀察者的地方，為什么就不能聽到它呢？

　　他又用同樣的理由證明，一個(gè)用光的速度離開閃電的觀察者，會(huì)在全部時(shí)間里不斷地看見這個(gè)閃電。他寫給我的信里說：

　　設(shè)想在空間連續(xù)地排列著許多眼睛。每一只眼睛都要接著前面的一只眼睛收到光的印象。再設(shè)想你能理想地并且順序地來到每一個(gè)這種眼睛所在的地方。那就很顯然，你在全部時(shí)間里，都會(huì)看見閃電。

　　當(dāng)然，他的這兩種說法都是不對(duì)的：在上面說的條件下，我們是聽不到聲音也看不見閃電的。290頁里的式子，也能使我們看出這一點(diǎn)。我們?cè)谶@個(gè)式子里假定v=-c，那末，眼睛所覺察到的ι′就變成了無限。ι無限就等于沒有波。

　　《趣味物理學(xué)》寫到這里結(jié)束了。如果它能使讀者引起一種愿望，想要深入研究這門他已經(jīng)從這里獲得了一些簡(jiǎn)單知識(shí)的科學(xué)的廣大領(lǐng)域，那作者的任務(wù)就算已經(jīng)完成，目的已經(jīng)達(dá)到，并且可以帶著滿意的心情，在最后一個(gè)字的后面加上一個(gè)句點(diǎn)了。
 

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