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第二章 无声的爆炸
2014年11月21日 15:41 来源:中国社会科学网 作者:北京时代华文出版社 字号

内容摘要:第二章无声的爆炸大爆炸——能量的一次大爆发,时间与空间由此产生,能量扩散过程中宇宙形成——并不如其字面所暗示的具有惊天动地的声响,它完全是寂静无声的。而且,与想象中不同,它并不是白噪声的随机性嘈杂,而是有着一定音高和波长的声音。至于人造噪声源的出现,则是大约250万年前的事了,那时早期人类开始削凿燧石、制造工具,发出了堪比现代工业噪声的声音。例如,鸣沙最早在9世纪的中国文献中就有记载:“鸣沙山……具有诡异的超自然特征……暑热正盛时沙子自己能发出噪声,人马从沙上踏过,则十里[13]外也能听到噪声……古人将此山唤作鸣沙山,他们以之为神,膜拜之。

关键词:噪声;声波;宇宙;地震;听觉;演化;感知;流星;音乐;起源

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  第二章 无声的爆炸

  大爆炸——能量的一次大爆发,时间与空间由此产生,能量扩散过程中宇宙形成——并不如其字面所暗示的具有惊天动地的声响,它完全是寂静无声的。没有空间可以漫延,也就没有可以供声波传播的媒介。但从宇宙的角度看,无声岁月并不长久——38万年后(仅相当于宇宙年龄的十万分之三),宇宙中便充满了声音。而且,与想象中不同,它并不是白噪声的随机性嘈杂,而是有着一定音高和波长的声音。

  然而,这种声音对任何有耳生物来说都不是一种可听声,更何况那时万物生灵尚未诞生,甚至连日月星辰也还在孕育当中。这种由宇宙这样庞大的物体发出的声音频率极低,大约是1赫兹的万亿分之一。

  当时空还处于婴儿期时就存在这样一种广阔低沉的声调,其缘由与宇宙历史中一个最神奇和重要的方面有着莫大的关系:宇宙的结构,声音是它的标志。如果宇宙保持它的原始状态,能量维持完全的同质和平整,那么星系、星球和人类都不可能诞生。但是,由于尚不清楚的原因,在早期宇宙中存在着密度上的不均衡——某些区域比其他区域密度更大一些,最终正是这些区域形成了星球和星系。密度意味着引力,引力吸引了周边物质,继而以等离子(一种离子的气态形式)的形态存在。这些物质的运动导致了自身不断被压缩以及等离子的升温,从而加剧了后者向外辐射。辐射的力量与引力相抵消,因此压缩又演变为膨胀,正是这种压缩和膨胀的循环形成了元初的声波。[1]

  这种婴儿宇宙的呜咽的波长——以数十万光年来度量——受到拉伸引力在区域之间的旅行速度也就是光速的限制。因此,宇宙存在一个不断下降的最低可能的音高,而不断降低的音调则标志着宇宙的增长。

  声压的变化在百分之一左右,也就是110分贝,这个声级相当于130多亿年后高速路上听到的几米外的噪声。

  在早期宇宙中,随着老一代星体核反应的产物得到利用、孕育出新一代星体,类似地球的行星由此诞生——声波在它们的结构、大气圈及随后形成的水圈中回荡。但是,就我们所知,在100亿年里,没有任何生物听到这些声音。

  之后,到了约40亿年前,在地球的海洋里生命诞生了,继而演化出了最初的听觉器官。化石证据并未能向我们揭示这些最初的演化起源于何时或何种生物——或许是附着于岩石上类似海草的生命体最早感知到了海浪在上方激荡时岩石的颤动,又或许是某些远古水母受穿过它的声波和它所漂流的水波的影响而振动。

  感知声音和做出反应的能力——最初的功能可能只是报警——一定是一项意义非凡的进化优势,拥有最优秀感知系统的生物得以生存并繁衍生息。在亿万年里,先是演化出了专门的细胞,继而是整个器官,不仅能感知声音的存在,而且能分辨声音的高低不同。两个独立的感觉器官则可以帮助确定声音的方向。久而久之,随着自然界盲目地以不同的生理结构做实验,专门的扩音器官出现了,听力系统的敏感性得以提高。声音感知到的信息在复杂程度上不断增长,接收信息的大脑(或被视为大脑的器官)也因此不断改变。

  约4亿年前,当第一批两栖动物从温暖的海洋爬上陆地,它们所拥有的复杂身体构造已使之能够感知水下和空气中的声波,识别声波的强度、音高和方向。这些声波帮助它们追踪猎物、引导幼体、吸引异性和预测危险。这些生物也能感受到声音的振动。

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