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(kāi)一個(gè)正在演奏音樂(lè)的大會(huì)，你會(huì)聽(tīng)到些什么呢？
坐著郵政火車(chē)從甲地出發(fā)的人，在沿路所有車(chē)站上，會(huì)看到賣(mài)報(bào)人手里拿著的甲地報(bào)紙都是同一天的也就正是他出發(fā)那天出版的報(bào)紙。這是可以理解的，因?yàn)檫@一天的報(bào)紙是同旅客一起出發(fā)的，至于后來(lái)新出的報(bào)紙卻要乘后來(lái)的火車(chē)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(kāi)音樂(lè)會(huì)的時(shí)候，我們會(huì)在全部時(shí)間里聽(tīng)到同一個(gè)音，也就是我們出發(fā)時(shí)候在音樂(lè)會(huì)上聽(tīng)到的那個(gè)音。
可是這個(gè)推論是不正確的。如果你用聲音的速度離開(kāi)，那末聲波對(duì)你來(lái)說(shuō)是不動(dòng)的，它根本不能振動(dòng)你的耳膜，因此你也就不能聽(tīng)到任何聲音。你會(huì)認(rèn)為音樂(lè)會(huì)已經(jīng)停止演奏了。
那末同報(bào)紙來(lái)比較，為什么會(huì)使我們得到不同的答案呢？那只是因?yàn)槲覀冊(cè)谶@件事里用錯(cuò)了類(lèi)比法。到處遇到同一天報(bào)紙的旅客，如果忘記了自己是在前進(jìn)的話(huà)，那他就一定會(huì)認(rèn)為，甲地的報(bào)紙從他出發(fā)那一天起，已經(jīng)�？�。對(duì)于他，報(bào)紙好象是已經(jīng)停了刊，正象對(duì)于一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的聽(tīng)者，音樂(lè)已經(jīng)停奏了一樣。有趣的是，這個(gè)問(wèn)題雖然并不太復(fù)雜，可是有時(shí)候連科學(xué)家也要被它弄糊涂。在我還是一個(gè)中學(xué)生的時(shí)候，我曾經(jīng)同一位天文學(xué)家（他現(xiàn)在已經(jīng)死了）發(fā)生過(guò)爭(zhēng)論。當(dāng)時(shí)他就不同意上面這個(gè)結(jié)論，卻硬說(shuō)我們用聲音的速度離開(kāi)的時(shí)候，我們應(yīng)當(dāng)永遠(yuǎn)聽(tīng)到同一個(gè)音。他在信里寫(xiě)著自己的理由，下面是從他的信里摘下來(lái)的一段：
設(shè)想有一個(gè)某一定高度的音在響著。它過(guò)去是用這個(gè)音在響著，將來(lái)這個(gè)音也要無(wú)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(tīng)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(lái)到任何一位這種觀察者的地方，為什么就不能聽(tīng)到它呢？
他又用同樣的理由證明，一個(gè)用光的速度離開(kāi)閃電的觀察者，會(huì)在全部時(shí)間里不斷地看見(jiàn)這個(gè)閃電。他寫(xiě)給我的信里說(shuō)：
設(shè)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(shè)想你能理想地并且順序地來(lái)到每一個(gè)這種眼睛所在的地方。那就很顯然，你在全部時(shí)間里，都會(huì)看見(jiàn)閃電。
當(dāng)然，他的這兩種說(shuō)法都是不對(duì)的：在上面說(shuō)的條件下，我們是聽(tīng)不到聲音也看不見(jiàn)閃電的。290頁(yè)里的式子，也能使我們看出這一點(diǎn)。我們?cè)谶@個(gè)式子里假定v=-c，那末，眼睛所覺(jué)察到的ι′就變成了無(wú)限。ι無(wú)限就等于沒(méi)有波。
《趣味物理學(xué)》寫(xiě)到這里結(jié)束了。如果它能使讀者引起一種愿望，想要深入研究這門(mén)他已經(jīng)從這里獲得了一些簡(jiǎn)單知識(shí)的科學(xué)的廣大領(lǐng)域，那作者的任務(wù)就算已經(jīng)完成，目的已經(jīng)達(dá)到，并且可以帶著滿(mǎn)意的心情，在最后一個(gè)字的后面加上一個(gè)句點(diǎn)了。
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