无论你听得多仔细,都不会听到地球的嗡鸣声——但它确实在嗡鸣。
远远超出人类听觉范围,能量波正在地壳中涌动,导致你脚下的地面每隔几分钟就会上升和下降约三百万分之一英寸。1998年,监测地震活动的网络首次检测到这些微小的涟漪,最初被认为是世界各地每天发生的许多小地震。但过去十年的研究证明,这种嗡鸣声过于持续,无法用这种解释来解释。
二月,哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的海洋学家兼地震学家斯帕尔·韦伯报告称,发现了这种嗡鸣声的可能来源:海浪在大陆架上碰撞。当两列波,以不同方向传播,相互撞击时,它们会向海底发出连续的嘈杂声。这种能量会引发振动,这些振动会穿透地球,产生一种听不见的共鸣。“这相当于每天发生一次6级地震,”韦伯说。“我们谈论的就是这种能量。”
事实证明,地球的嗡鸣声只是在次声波范围中回响的众多神秘信号之一。次声波广义上定义为波长超过56英尺的声波,低于人类听觉阈值20赫兹的低音。飓风、海啸和龙卷风也会产生各自特有的低频噪音。科学家们现在正在研究次声波,以更多地了解这些强大的自然事件以及如何预测它们——某些动物可能已经具备这种能力。事实上,一些动物会产生自己的超低音调,用于一种独特的长距离交流。
兴趣激增的一个主要原因是,能够捕捉核试验回响的监测器数量不断增加,这是1996年《全面禁止核试验条约》的规定。2004年,这些监测站帮助科学家证明,人们曾担心是朝鲜核试验的事件,实际上是一列载有炸药的火车发生爆炸。同样的基本技术也可以记录一个以前闻所未闻的自然声世界。例如,科罗拉多州博尔德市美国国家海洋和大气管理局地球系统研究实验室的物理学家阿尔弗雷德·贝达德正在研究一个传感器网络,该网络可以在龙卷风到达地面之前识别它。
美国国家海洋和大气管理局团队已经设置了几个相距数百英里的传感器阵列,它们可以记录空气压力的微小变化——这是长声波经过的迹象。(科学家们不确定龙卷风为何会发出次声波,但贝达德认为这可能源于涡流的快速膨胀和收缩。)这些读数被中继到博尔德的一个实验室,在那里进行分析,以提前预警即将到来的龙卷风。“气象局的目标是争取将龙卷风的平均预警时间延长到大约10分钟,”贝达德说。“我们正在探测到比龙卷风报告提前30分钟到达我们站点的信号。
在密西西比大学,物理学家亨利·巴斯领导一个团队,利用次声波帮助预测正在形成的风暴。飓风会搅动海浪,并可能加剧地球整体的嗡鸣声。从单个飓风中挑选出次声脉冲可能是“补充来自卫星和飞机信息的途径,”巴斯说。“我们不知道它是否会奏效,但目前州政府几乎会尝试任何方法。”
次声探测也可能对预测火山事件有用。某些低频活动可能预示着火山即将喷发火山灰云,这是一种锯齿状的火山砂柱,可以高达30,000英尺。夏威夷大学地球物理学家米尔顿·加塞斯说,早期预警将非常有用,因为飞行员可以避开威胁。类似的次声监测已在犹他州和怀俄明州进行,以探测雪崩。加塞斯还分析了2004年印度尼西亚海啸发生前海底地震伴随的低频声波,以寻找预警线索。
海浪拍打、火山、飓风、地震、雪崩——巴斯说,如果事件足够强大,就会有次声特征。因此,次声似乎可以解释“动物拥有预知自然灾害的第六感”这一民间智慧。例如,2004年海啸后,有传言说狗拒绝出门,动物园里的动物不肯离开它们的庇护所,大象挣脱锁链冲向高地。
康奈尔大学的生物声学专家凯蒂·佩恩发现,有些动物能听到次声波的轰鸣。几十年前,她在俄勒冈动物园观察大象时,感受到一种熟悉的颤抖。佩恩年轻时,曾在一座巨大的教堂唱诗班唱歌,那里的大型管风琴能发出极低的低音。坐在那些大象旁边,她感受到了同样的震动。“我感觉到空气中有一种搏动,”她说。“我猜测大象正在发出人类听不到的低频声音,结果我猜对了。那里有一个完整的频率范围,以前没有人注意到。”
随后的研究表明,大象会发出次声波呼叫以进行远距离交流。大象的呼叫声震耳欲聋——大约110分贝,和摇滚音乐会一样响亮——但我们听不到任何音符,因为波长太长,可达225英尺。声谱的这一部分在水中传播得特别好,所以鳄鱼、河马和鲸鱼也使用次声波呼叫。蓝鲸的叫声可能在海底传播数千英里。
但是,利用次声的动物真的能感知到海啸或其他即将发生的灾难吗?凯特琳·奥康奈尔-罗德威尔在纳米比亚埃托沙国家公园研究大象,她看到了大象能够感知到大型风暴来临的证据,但她不相信海啸的故事。几乎没有确凿证据表明动物真的感知到了危险。事实上,在斯里兰卡亚拉国家公园,一群佩戴项圈、通过卫星追踪的大象根本没有移动。“真的没有一个简短、简单的答案,”奥康奈尔-罗德威尔说。
这种第六感并非唯一的次声相关阴谋论。谣言不绝于耳,称某些地方弥漫着一种低频嗡鸣声,据说会引发坏心情甚至自杀。2003年,英国艺术家莎拉·安格里斯建造了一个能够产生低于17赫兹声音的巨大管风琴,然后连续举办了两场音乐会。每场音乐会都有两段包含了次声嗡鸣。她说,在经过次声增强的表演后,一些听众表示感到寒冷、焦虑和脊椎发抖。然而,贝达德曾将他的设备运到新墨西哥州的陶斯,测试关于该镇被一种几乎听不见的噪音困扰的传言,他说在这个问题上没有科学共识:“这是一个难题。有文献说没有影响,人们不受次声困扰,但也有另一部分文献说他们会受到影响。”
对巴斯来说,这些未知之处正是次声研究令人兴奋的原因。“你总是能听到各种声音,95%,98%的时候你根本不知道它们是什么,”他说。“一旦你弄清楚它们,它们就会同样酷。”














