有史以来听到的最大声响

1883年8月27日，地球发出了此后从未有过的最响亮的声音。

当地时间上午10:02，声音从喀拉喀托岛发出，该岛位于印度尼西亚的爪哇岛和苏门答腊岛之间。1300英里外的安达曼和尼科巴群岛听到了它（“听到了异常的声音，就像枪声一样”）；2000英里外的新几内亚和西澳大利亚也听到了它（“一系列响亮的爆炸声，类似于西北方向的炮火声”）；甚至3000英里外的印度洋罗德里格斯岛，靠近毛里求斯，也听到了它（“来自东方，就像重炮的远处轰鸣。”）总共，有50多个不同地理位置的人听到了它，总面积覆盖了全球的十三分之一。

想想，这有多么疯狂。如果你在波士顿，有人告诉你他们听到了来自纽约市的声音，你可能会给他们一个奇怪的眼神。但波士顿距离纽约只有200英里。我们这里说的是，就像你在波士顿，却清晰地听到了来自爱尔兰都柏林的声音。以声速（每小时766英里或1233公里）传播，声音大约需要4小时才能覆盖这个距离。这是有记录以来听到的最遥远的声音。

那么，究竟是什么能制造出如此惊天动地的巨响呢？据一位目击的地质学家称，喀拉喀托火山刚刚爆发，其力量巨大，以至于将岛屿撕裂，喷出的烟柱达到大气层17英里高。你可以利用这个观察结果计算出火山喷出的物质速度超过每小时1600英里——或者接近每秒半英里。这比声速快两倍多。

这次爆炸引发了致命的海啸，浪高超过一百英尺（30米）。一百六十五个沿海村庄和定居点被冲走并完全摧毁。总共，荷兰人（当时印度尼西亚的殖民统治者）估计死亡人数为36,417人，而其他估计则超过120,000人。

爆炸发生时，英国船只“诺勒姆城堡”号距离喀拉喀托火山40英里。船长在日志中写道：“爆炸如此剧烈，我船上超过一半船员的耳膜被震碎。我最后的思念是我的亲爱妻子。我确信审判日已经到来。”

一般来说，声音并非由世界末日引起，而是由气压波动引起。巴达维亚煤气厂（距离喀拉喀托火山100英里）的一个气压计记录到随之而来的压力飙升超过2.5英寸汞柱。这转换为超过172分贝的声压，这是一个难以想象的巨大噪音。举例来说，如果你正在操作一台手提钻，你将承受大约100分贝。人类的疼痛阈值接近130分贝，如果你不幸站在喷气发动机旁边，你将体验到150分贝的声音。（人们认为10分贝的增加听起来大约是两倍响。）喀拉喀托火山爆炸在距离震源100英里的地方记录到172分贝。这声音惊人地响亮，已经接近我们所说的“声音”的极限。

当你哼唱一个音符或说一个词时，你正在每秒几十或几百次地来回摇动空气分子，导致某些地方的气压低，另一些地方的气压高。声音越大，这些摇动就越剧烈，气压波动就越大。但是声音能有多响是有限制的。在某个点上，气压波动太大，以至于低压区域达到零压力——即真空——你不可能再低了。这个限制在大气中约为194分贝。任何更响亮的声音，它就不再仅仅是穿过空气，而是实际上推着空气一起前进，产生一股被称为冲击波的加压移动空气爆发。

靠近喀拉喀托火山的地方，声音远远超过这个极限，产生了强大的高压气流，以至于在40英里外的水手耳膜都被震破了。当这个声音传播数千英里，到达澳大利亚和印度洋时，压力波动开始减弱，听起来更像远处的枪声。在传播了3000多英里后，这股压力波变得太微弱，人类的耳朵无法听到，但它继续向前传播，在全球范围内回荡了数天。大气像钟声一样鸣响，对我们来说是察觉不到的，但我们的仪器可以检测到。

到1883年，全球数十个城市的气象站都在使用气压计追踪大气压力的变化。喀拉喀托火山爆炸后6小时47分钟，加尔各答检测到气压升高。8小时后，脉冲到达西部的毛里求斯和东部的墨尔本和悉尼。12小时后，圣彼得堡注意到脉冲，随后是维也纳、罗马、巴黎、柏林和慕尼黑。18小时后，脉冲到达纽约、华盛顿特区和多伦多。令人惊讶的是，爆炸发生后的长达5天内，全球50个城市的气象站观测到这种前所未有的压力峰值像时钟一样每34小时左右再次出现。这大约是声音环绕地球一周所需的时间。

总而言之，来自喀拉喀托火山的压力波在每个方向上绕地球三到四圈。（每个城市感受到了多达七次压力峰值，因为它们经历了从火山相反方向传播的冲击波。）与此同时，远在印度、英国和旧金山的水文站测量到海浪随气压脉冲同时升高，这种效应前所未见。这是一种听不见的声音，但它继续环绕世界移动，人们将其昵称为“大空气波”。

最近，一对夫妇在巴布亚新几内亚度假时拍摄的一段令人难以置信的火山爆发家庭视频在互联网上流传开来。如果你仔细观看，这段视频会让你对火山产生的压力波有所了解。

火山爆发时，会产生气压的突然飙升；你可以亲眼看到它在空气中移动，在移动过程中凝结水蒸气形成云。拍摄视频的人（幸运的是）距离足够远，以至于压力波需要一段时间才能到达他们。当它最终在爆炸后大约13秒击中船只时，你听到的是巨大的枪声，伴随着突然爆发的气流。将13秒乘以声速，我们可以得知船只距离火山约4.4公里，或2.7英里。这有点类似于喀拉喀托火山发生的情况，只不过那里的“枪声”不仅在3英里外，而是在3000英里外都能听到，这是大自然所能释放出的巨大破坏力的一个令人瞠目结展示。