第十章聲·波 10.14用聲音的速度走路

　　假如你用聲音的速度離開一個正在演奏音樂的大會，你會聽到些什么呢？

　　坐著郵政火車從甲地出發(fā)的人，在沿路所有車站上，會看到賣報人手里拿著的甲地報紙都是同一天的也就正是他出發(fā)那天出版的報紙。這是可以理解的，因為這一天的報紙是同旅客一起出發(fā)的，至于后來新出的報紙卻要乘后來的火車出發(fā)。拿這做根據(jù)也許就可以推論到：用聲音的速度離開音樂會的時候，我們會在全部時間里聽到同一個音，也就是我們出發(fā)時候在音樂會上聽到的那個音。

　　可是這個推論是不正確的。如果你用聲音的速度離開，那末聲波對你來說是不動的，它根本不能振動你的耳膜，因此你也就不能聽到任何聲音。你會認為音樂會已經(jīng)停止演奏了。

　　那末同報紙來比較，為什么會使我們得到不同的答案呢？那只是因為我們在這件事里用錯了類比法。到處遇到同一天報紙的旅客，如果忘記了自己是在前進的話，那他就一定會認為，甲地的報紙從他出發(fā)那一天起，已經(jīng)停刊了。對于他，報紙好象是已經(jīng)停了刊，正象對于一個運動著的聽者，音樂已經(jīng)停奏了一樣。有趣的是，這個問題雖然并不太復雜，可是有時候連科學家也要被它弄糊涂。在我還是一個中學生的時候，我曾經(jīng)同一位天文學家（他現(xiàn)在已經(jīng)死了）發(fā)生過爭論。當時他就不同意上面這個結論，卻硬說我們用聲音的速度離開的時候，我們應當永遠聽到同一個音。他在信里寫著自己的理由，下面是從他的信里摘下來的一段：

　　設想有一個某一定高度的音在響著。它過去是用這個音在響著，將來這個音也要無窮盡地響下去。排列在空間里的許多觀察者一定能順序地聽到這聲音，并且假定這聲音并不減弱。那末如果我們用聲音的速度或者甚至用思想的速度，來到任何一位這種觀察者的地方，為什么就不能聽到它呢？

　　他又用同樣的理由證明，一個用光的速度離開閃電的觀察者，會在全部時間里不斷地看見這個閃電。他寫給我的信里說：

　　設想在空間連續(xù)地排列著許多眼睛。每一只眼睛都要接著前面的一只眼睛收到光的印象。再設想你能理想地并且順序地來到每一個這種眼睛所在的地方。那就很顯然，你在全部時間里，都會看見閃電。

　　當然，他的這兩種說法都是不對的：在上面說的條件下，我們是聽不到聲音也看不見閃電的。290頁里的式子，也能使我們看出這一點。我們在這個式子里假定v=-c，那末，眼睛所覺察到的ι′就變成了無限。ι無限就等于沒有波。

　　《趣味物理學》寫到這里結束了。如果它能使讀者引起一種愿望，想要深入研究這門他已經(jīng)從這里獲得了一些簡單知識的科學的廣大領域，那作者的任務就算已經(jīng)完成，目的已經(jīng)達到，并且可以帶著滿意的心情，在最后一個字的后面加上一個句點了。
 

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