就在今天下午的时候,四川绵阳,陕西西安等地区的网友纷纷表示:听到了一声巨响,感觉整个楼都在颤抖,窗户都在抖动。关于“绵阳巨响”和“西安巨响”的消息一下子被推上了热搜,两地直线距离接在500公里左右,在相隔20多分钟里,竟然相继听到了“巨响”。那么问题来了,这个“巨响”到底是什么呢?
网上有一些说法是,今天的声音来自于战斗机的音爆,是歼-20换装了涡扇-15发动机,从太平寺机场起飞,前往西昌,进行试飞,所以周围的居民才听到了音爆声音。不过,笔者要强调的是,这个消息只是网上的一种说法,并没有得到官方的证实。
不过,一般来说,产生巨响的其中一种可能就是:音爆。此前,我国许多地方都曾经出现过“巨响”,比如:秦皇岛、杭州等地区都曾频繁出现巨响,当时也有人猜测是音爆。
那么问题来了,音爆到底是啥?
音爆指的是:物体在超音速飞行时,产生的冲击波传到地面形成的爆炸声。
所以,这从声音的传播说起。声音的产生是由于物体的震动,而声音无法在真空传递,它其实需要介质才能传播,比如:空气、固体或者液体。
声音本质上是一种机械波,它的传递速度是340m/s,如果我们按照时速来算,这就是1224千米/小时。这里的“声速”是有条件的,具体来就是:在1个标准大气压以及15℃的环境下的传播。
要知道这个速度,对于飞机来说,尤其是对于战斗机来说,其实并不是非常快。所以,音爆大多是由飞行器在飞行过程中所产生的。那这究竟是咋回事呢?
还是要说到声音的传播,我们一般把传播声音的物体称为:声源。声源在传播声音时,是向空间各个方向传递声波。空间比较难想象,我们就用平面来举例。此时声波其实可以理解成,以声源为圆心,向四周扩张的机械波,这就有点类似于我们往水里扔一块石头,水面出现的水波的样子。
不过,上面我们假设的是声源不动的情况。如果声源在运动,那就会出现多普勒效应。具体起来说就是,由于声源远动的缘故,运动方向前方的声波就会被压缩,频率会变高,波长会变短。同时与运动方向相反的方向,频率会变低,声波会变短。
在我们日常生活中,这种场景很常见,如果有一辆带警笛的汽车(比如:救护车),正在向你驶来,这时候你听到的警笛声,其实就会出现频率变高,波长变短,声音变尖的情况,如果这辆汽车在远离你,情况就会刚好相反。
当然,这其实都是声源运动速度低于声波传递速度的情况。如果声源的运动速度比声波的传递速度快,那会咋样呢?
当声源(比如:飞机)的速度接近于空气传递速度时,声源前方的空间会被压缩,形成气墙,这有点类似于快艇在快速运动时,船体前方的水波,这个气墙也被称为:音障。
当声源运动速度超过了音速,由于前方空气已经无法再被压缩,声源就会突破音障,此时由于能力高度集中,就会产生爆炸声,并且传递到附近人的耳朵里,听起来就会非常像爆炸的声音,这也被称为:音爆。
很多战斗机其实都可以超音速飞行,也就是说,他们在飞行过程中,当速度超过音速时,就会产生音爆,如果此时恰巧周围有人,那他们就会听到巨响。
除了音爆之外,还有其他产生巨响的可能,比如:爆炸,但是一般不明声响都不是爆炸产生的,因为爆炸产生巨响,意味着它的能量非常大,爆炸威力肯定会被附近的居民发现,而且爆炸范围有限,只有生活在附近的人们才会听到,相隔20公里分别在不同时间听到了巨响,要么是音爆,要么是两次爆炸。
但是如果真的是爆炸的话,应急部门会通报相关情况,目前没有官方消息,说明是爆炸的可能性很低。
还有一种情况是地震前产生的地声,不过这种现象并不常见,出现的频率比较低,而且出现地声后,很快就会有地震发生,但是目前也没有报告有地震现象,所以是地声的可能性也比较小。