超音速音爆?四川多地出现不明巨响,门窗剧烈摇晃,原因有哪些?
4月1日中午,四川多地居民听到不明原因巨响。据四川眉山仁寿地区的监控显示,巨响产生的声波导致门窗发生剧烈摇晃。
仁寿网友描述,声音非常大,而且接连出现了两声。此外,威远、资中、自贡以及100公里外的内江市网友也纷纷表示听到了巨响。大家纷纷提出自己的观点。
下面我们就网友提出的可能性来聊聊,然后推测一下到底发生了什么事。
会不会是爆炸?首先,四川消防总队称并未接到相关事故报告,所以意外爆炸可以直接排除掉。其次是人工作业产生的爆炸,例如炸山、人工降雨、爆破作业等。其实这些也可以排除掉,因为多地在相近的时间点都出现了巨响,根本不符合爆炸的原理。
如果产生巨响是因为爆炸,那么声音应该以爆炸点为中心向外扩散。因为声音虽然看不见、摸不着,但是它就像水波一样,通过空气以波的形式进行传播,称为“声波”。
当我们往水里扔出一块石头时,水波会从中心向外扩散。在这个过程中,石头落点附近的水波振动较为剧烈。由于传播过程会发生衰减,离落点越远的水波振动越弱。
爆炸产生的声波也是如此:
离中心越近,声波越强,声音越大。
离中心越远,声波越弱,声音越小。
这次巨响不仅四川眉山的网友听到,100公里外的内江网友也都听到了,说明覆盖范围很大。如果是爆炸,那么威力一定很大。然而,眉山仁寿巨响更为剧烈且接连出现了两声,但离仁寿更近的成都却并未听到巨响,这反而说明威力并不大。这里明显很矛盾,但还有一种可能性。
如果巨响并非来自同一声源,例如分别在四川多地进行爆破或炸山工作人员被拉了一个群,然后商量好了收到群消息,同一时间点进行爆破作业就可能达到类似效果。但愚人节毕竟是西方的节日,各地爆破或炸山人员即使刚好都认识也不可能这么无聊。
因此,无论是意外爆炸,还是爆破、炸山等类似情况都可以被排除掉。从以上分析中,还可以得出一些线索:巨响属于四处开花,很有可能来自某些高速移动的物体。(这点后面会具体分析)
会不会是地震?四川地处多个地震带上,而且几天前眉山丹棱还发生了4.3级地震,因此有网友担心会不会是地震的前兆。其实,这次巨响跟地震并无关系。四川省地震局也在第一时间回应没有记录到有3级以上的地震。
地震的确有一定概率产生巨响。这是由地壳运动,地下深处岩石剧烈碰撞或者出现张裂产生的,被称为“地声(地鸣)”。
举个例子,双手掰断筷子会有断裂声。两只手各拿一块石头,然后快速摩擦一下也能发出声音。
巨响往往伴随着地壳长期积蓄的能量发生快速释放,并以地震波的形式向四面八方扩散,也就是地震。不过,地鸣与地震之间的时间差并不大。
至于是先听到地声,还是先地震,主要取决于两者传播的速度。这里面一个关键点,声音在固体中的传播速度比空气中更快。由于地震发生时,各地的地质情况、气温情况不同,还有地震的强度不同:
有时候地震波会先到,地声后到,给人的感觉是地震之中发出巨响。
有时候地声会先到,地震波后到,给人的感觉是巨响后发生了地震。
实际上,两者在岩石中的传播速度都达到了每秒2~6公里,所以地震与巨响往往相差不过数秒,最多也就是几十秒。
因此,如果这次巨响是地震的前兆,那网友根本来不及拿出手机发消息。
还有哪些可能性?前面我们根据声波分析过了,因为仁寿县的声响最为强烈,且接连出现了两声,但距离较近的成都却没有听到声响。此外,资中、威远、内江都听到了声响。
由此可以推断,应该是某个物体在仁寿县与内江市之间移动,而且多次发出声响。移动物体发出巨响的可能性有两种:
1.物体主动发出巨响。
2.物体以超音速移动出现音爆。
第一种可能性较小,毕竟两地之间人口较为密集,不可能在有人附近练习精准度。此外,想要发出如此巨响,所需释放的能量并不小,但两地之间并未出现异常或者冲天火光。第二种可能性较大。我们以超音速飞机为例来讲讲。
前面说过,声波就像水波一样,本质是空气中的气体分子出现有节奏的震动,使周围的空气出现疏密的变化,形成波动。
静止状态:当飞机静止在地面“原地踩油门”时,声波圈子始终以它为圆心向外扩散。
移动状态:当飞机低速飞行时,声波圈子会像五指山一样始终能将飞机罩住。因为声波传播速度比飞机要快。
此外,声波圈子不再是同心圆,飞机前端的声波圈子会更为密集,这会导致声音发生变化。试着回忆一下消防车、警车或救护车的声音:
逐渐靠近人时,声音会越来越大且尖锐。
逐渐远离人时,声音会越来越小且低沉。
高速状态:随着飞机速度越来越快,飞机前端的声波圈子相距越来越近。最后,声波如同被挤压在一样,形成一堵空气压力非常大,由密集声波构成的音墙,这就是音障。
超音速状态:当飞机超过音速时,便可以追上刚刚产生的声波,穿透“音墙(音障)”,刺破音障,高压空气就会宣泄出来,压力瞬间骤降。这便产生了爆炸的声音,这就是音爆。
这个过程类似于气球瞬间被扎破;处于高压状态的煤气罐或高压锅突然被外力破开。
一般来说,超音速飞机是不允许低空飞行的,因为音爆足以将地面所有窗户震碎,地面上的人体耳膜也受不了。不过,我们不需要为飞行员担心。因为“当你比子弹跑得更快,子弹就打不到你”。超音速飞行时,声音已经被飞机远远地甩在后面,因此飞行员自己听不到音爆声。
秦皇岛不久之前也出现过巨响,后来有机场就表示,巨响是超音速飞机产生的。这次四川多地巨响可能也是相同情况。有部分网友表示,有听到飞机飞过的声音。
此外,有网友表示,有没有可能是卫星从太空掉下来了,或者是陨石?卫星可能性不大,除非是具有隔热层的大号航天器,否则落入大气层后就被完全烧毁。
即使是大质量航天器或卫星也会被监测到,还能被观察到。因为经过大气层洗礼,天外来物会如同火流星一样,瞬间让天空光芒万丈,肉眼可见,这也包括超音速掉落的陨石。
综上所述:超音速飞机产生音爆的可能性较大。不过,一切都只是笔者猜测,真实情况待官方回应。#四川多地听到“巨响” 官方回应##四川多地疑似不明巨响##内江#