水滴落到装满水的浴缸或水槽时发出的声音,想必大家再熟悉不过了。然而,水滴可并非因为撞击而发出“滴答”声……
在人们面临的一系列生活烦恼中,滴水声可以说是位列第一。
若是有声音让你抓狂,那无疑就是它了。英国剑桥大学研究员阿努拉格·阿加瓦尔(Anurag Agarwal)就有这样的经历。某天他在朋友家中借宿,不巧屋顶漏水,水滴落入水桶时的声音陪伴了他一整夜,令他无法入睡。
可能有些人会移开水桶或戴上耳塞以求安宁。而那些爱在家修修弄弄的人,也会立马去修理屋顶。不过,阿努拉格·阿加瓦尔却是另类。作为一名优秀的研究人员,他在失眠时竟然想着要确定滴水声的物理源头,从而做到不爬屋顶就能切断声源!
是的,他找到了……
水桶中上演的大片
首先,这个问题可并不愚蠢,当中的确有一个谜团:为什么水滴落入水中时的声音如此响亮,而滴落到地面时却发出沉闷的声音,人几乎听不到?
经过初步研究,阿加瓦尔与另两位科学家塞缪尔·菲利普斯(Samuel Philips)以及彼得·乔丹(Peter Jordan)都意识到,其实前人在很久之前就已关注这一问题了!
他们还找到了1908年的研究成果。而此后的一个多世纪内,水滴的相关研究仍不断涌现。但是大多数人更关注水滴的形成、下落速度以及入水后使水面变形的方式,而对于滴水声的源头,至今还没有令人满意的研究结果,更不用说如何消除这种声音了。
幸运的是,2018年,研究人员有了更精良的装备来解答这一问题:一部每秒能拍摄75000张图像的超高速相机(一部高性能的智能手机每秒仅能记录不到1000张照片),以及一个高灵敏度的音频设备。
阿加瓦尔和他的团队将这一套高科技设备固定在一个再简单不过的实验装置——装满水的水槽——周围,水槽上方还有一支滴水管。随后,他们进行了观察和记录。一切变得一目了然了!
是气泡而非水滴的声音
请看相机拍摄图像。