關于走路速度的聲音的作文
假如你用聲音的速度離開一個正在演奏音樂的大廳,你會聽到些什么呢?
坐著郵政火車從甲地出發(fā)的人,在沿路所有車站上,會看到賣報人手里拿著的甲地報紙都是同一天的──也就正是他出發(fā)那天出版的報紙。這是可以理解的,因為這一天的報紙是同旅客一起出發(fā)的,至于后來新出的報紙卻要乘后來的火車出發(fā)。拿這作根據(jù)也許就可以推論到:用聲音的速度離開音樂廳的時候,我們會在全部時間里聽到同一個音,也就是我們出發(fā)時候在音樂廳上聽到的那個音。
可是這個推論是不正確的。如果你用聲音的速度離開,那末聲波對你來說是不動的,它根本不能振動你的耳膜,因此你也就不能聽到任何聲音。你會認為音樂廳已經(jīng)停止演奏了。那末同報紙來比較,為什么會使我們得到不同的答案呢?那只是因為我們在這件事里用錯了類比法。到處遇到同一天報紙的旅客,如果忘記了自己是在前進的話,那他就一定會認為,甲地的報紙從他出發(fā)那一天起,已經(jīng)?。對于他,報紙好像是已經(jīng)停了刊,正像對于一個運動著的聽者,音樂已經(jīng)停奏了一樣。
有趣的是,這個問題雖然并不太復雜,可是有時候連科學家也要被它弄糊涂。在我還是一個中學生的時候,我曾經(jīng)同一位天文學家(他現(xiàn)在已經(jīng)去世了)發(fā)生過爭論。當時他就不同意上面這個結(jié)論,卻硬說我們用聲音的速度離開的時候,我們應當永遠聽到同一個音。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:
設想有一個某一定高度的音在響著。它過去是用這個音在響著,將來這個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,一個用光的速度離開閃電的觀察者,會在全部時間里不斷地看見這個閃電。他寫給我的信里說:
設想在空間連續(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。再設想你能理想地并且順序地來到每一個這種眼睛所在的地方。那就很顯然,你在全部時間里,都會看見閃電。當然,他的這兩種說法都是不對的:在上面說的條件下,我們是聽不到聲音也看不見閃電的。第501面里的式子,也能使我們看出這一點。我們在這個式子里假定v=-C,那末,眼睛所覺察到的l就變成了無限。l′無限就等于沒有波。
《趣味物理學》寫到這里結(jié)束了。如果它能使讀者引起一種愿望,想要深人研究這門他已經(jīng)從這里獲得了一些簡單知識的科學的廣大領域,那作者的任務就算已經(jīng)完成,目的已經(jīng)達到,并且可以帶著滿意的心情,在最后一個字的后面加上一個句點了。
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