來源頭條作者:新浪探索

烏云低垂至地平線上，空氣粘稠而悶熱；突然間，一道無聲的閃電劃破天空。整整4秒鐘后，我們才聽到一聲轟隆的巨響。

與光速每秒30萬公里的驚人速度相比，音速簡直微不足道。在空氣中，聲音的傳播速度只有每秒0.3公里。這就是為什么你在聽到雷聲之前先看到閃電的原因。不過，如果音速變快一百萬倍，也就是與光速一樣的話，會發(fā)生什么呢？

顯然，雷聲會在你看到閃電的同一時刻到達(dá)你的耳朵，但那道閃電看起來也會很怪異。聲波是由粒子組成的，每一個粒子的移動都輕微到足以與下一個粒子碰撞，這會在聲波內(nèi)部產(chǎn)生密度更高和更低的區(qū)域。我們可以想象一個彈簧玩具：當(dāng)玩具移動時，線圈會不斷地壓縮然后散開，并重復(fù)這一過程。聲波也與此類似。在低速時，密度的變化是難以察覺的，但在與光速相同的速度下，情況就不一樣了。

雷暴期間空氣非常潮濕，聲波會穿過并擠壓空氣，然后急劇膨脹，使氣壓顯著下降。由于氣壓與溫度相對應(yīng)，因此打雷后氣壓的突然下降會導(dǎo)致潮濕的空氣凍結(jié)。屆時，你將透過冰晶形成的濃霧看到閃電。

當(dāng)聲音以光速傳播時，我們所聽到的聲音也會與原來截然不同。此時的音調(diào)會變得非常高，以至于無法被我們聽見，甚至你的狗都聽不見你說話。

我們的聲帶是通過產(chǎn)生駐波來發(fā)聲的，而駐波的行為就像健身房里的戰(zhàn)繩：只有當(dāng)我們把戰(zhàn)繩搖得足夠快時，它的波形才會開始上下擺動；隨著繩子搖得越來越快，波的數(shù)量——即波的頻率——也在增加。同樣地，當(dāng)我們喉頭產(chǎn)生的聲波速度增加時，它們的頻率也會增加。

對于聲波，更高的頻率意味著更高的音調(diào)。那么，我們的聲音會變得多高呢？一個有趣的事實(shí)是，聲音在純氦中的傳播速度是在空氣中的3倍，因此吸入氦氣會讓我們的聲音聽起來就像米老鼠。我們可以想象一下把音速提高一百萬倍時的情況。

音速提高一百萬倍也會對管弦樂隊(duì)造成嚴(yán)重影響。管樂器的發(fā)聲原理就像人類的聲帶，聲音在雙簧管或小號的空腔內(nèi)來回移動，產(chǎn)生駐波。我們必須把管樂器設(shè)計(jì)得比現(xiàn)在長一百萬倍，才能讓它們與小提琴和大提琴合拍，不過，空氣中音速的變化不會改變沿琴弦傳播的聲音。

當(dāng)然，最可惜的是，人類無法在這樣的世界中生存下來，以體驗(yàn)這些神奇的變化。即使是柔和的笛聲，也會將周圍環(huán)境中的一切炸成碎片。光是通過電磁波傳播的，而電磁波并非由物質(zhì)粒子組成；但聲波卻是機(jī)械性的，由粒子相互碰撞而產(chǎn)生。一個以光速運(yùn)動的分子將擁有“幾乎無限的能量”，它會擊破遇到的每一個粒子，使電子逸出，并產(chǎn)生物質(zhì)和反物質(zhì)的“噴射”。反物質(zhì)是在超高速碰撞中產(chǎn)生的粒子，其性質(zhì)與物質(zhì)粒子相反，這種景象將會非常驚人。