樓下的汽車防盜警報不斷誤鳴,讓我難以入睡。在寂靜的夜晚,這高頻的聲音穿透牆壁,直達我的耳朵,讓我陷入了一個思考的狀態。我開始思索,聲音是如何傳遞 ?

聲音其實是一種機械波,需要介質來傳遞。在地球上,大部分聲音是通過空氣傳播的。當物體振動時,它會產生聲波,聲波需要媒介來傳播,在地球上,大部分聲音是通過空氣傳播的,當我們發出聲音時,聲波會通過空氣中的分子傳遞,分子之間的碰撞導致壓力的變化,聲波通過壓縮和稀薄的運動在媒介中傳播,直到達到聽者的耳朵。聽者的耳朵接收到聲波後,耳朵中的結構會產生一系列的振動,最終被大腦解讀為「聲音」。

然而,當思考月球上的情況時,問題變得更加有趣和複雜。月球的大氣非常稀薄,只有地球大氣層的約一百萬分之一,這種極度稀薄的大氣意味著分子之間的碰撞非常少,很難形成聲音的傳播。

我們知道聲音在地球上傳送的速度約為343米/秒(在20°C的空氣中),這是由於空氣分子之間的相互作用導致了聲波的傳播速度。聲音需要媒介才能傳播,例如空氣或水,然而由於月球的大氣層稀薄,沒有足夠的媒介讓聲音波傳播,令聲音難以傳遞,所以就算在幾百英尺高空中的火箭爆炸,人們也不會聽到。

雖然在月球上無法聽到聲音,但這並不意味著月球是完全寂靜的。太空探測器和登陸器的設計通常會記錄和傳送聲音的數據,例如月球表面上的震動或登陸器的運作聲音,這些數據可以用來研究月球的地質和環境。

太空人在月球上穿著連接到太空服的頭盔,頭盔內部有一個包含氧氣和其他氣體的環境,可以傳遞聲音。當太空人說話時,聲音波會通過頭盔內的空氣傳播,達到麥克風,然後麥克風將聲音轉換為電訊號,將訊號傳送到其他太空人的通信系統或地球的任務控制中心。在月球上,太空人的活動引起的振動會通過他們的太空服傳遞。另外如果一個太空人敲擊另一個太空人的頭盔,後者會通過太空服和頭盔傳遞的振動“聽到”聲音。

圖來源: EE TIMES