书城自然科学物理中的奥秘
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第22章 鲸鱼自杀之谜

1980年6月的一天,在澳大利亚新南威尔士州北部,一个海面上,有许多巨头鲸,突然聚集起来,像犯了“精神病”一样,不顾一切地冲向海滩,集体悲壮地“自杀”,其场面极其壮观,十分悲惨。渔民们纷纷跑向海滩,他们看到一个个庞大身躯的鲸鱼,在海滩上呼吸困难,遍体鳞伤,身上的小泡向外渗着血,极度痛苦地全身抽动,快要窒息了。渔民们仔细一数,竟然有58头巨头鲸。他们不堪目睹这一惨状,齐心协力,进行抢救,把靠近海边的鲸鱼奋力拖进深海,但一会儿,巨头鲸们又冲向浅滩,使渔民们无计可施,最后眼睁睁地看着58头巨头鲸走向死亡。

科学家认为,这种悲剧的发生,与物理学上的次声有关。次声是一种无形杀手,这种声音频率较低,人耳听不到,但它的危害性很大。物理上把频率低于20赫兹以下的声波,称为次声波,小名叫“次声”。在第二次世界大战期间,德国法西斯曾经使用过一种“次声”杀人武器,惨绝人寰地折磨犯人。在一间特制的审讯室里,他们利用人工的方式,制造出次声,在对犯人用“刑”到一定时间时,犯人有的出现晕车、晕船一样的恶心呕吐,吐的翻江倒海;有的犯人会产生神经质似的恐惧、惊慌,时而大叫,时而哭闹不止;还有的犯人,像无数蚊蝇在叮咬,像千万个蜜蜂在蜇扎一样,使人生不如死,痛不欲生。人在“听”了2~10赫兹的次声,达到一定程度时,就会产生恐惧、眩晕、恶心等症状。当次声达到5赫兹左右时,其危害最大,常能引起神经错乱,精神恍惚;大脑损伤,失去知觉;血压升高,天昏地暗;视觉模糊,四肢麻木,甚至造成五脏六腑破裂。由此可见法西斯的惨无人道,但也说明了次声这个无形杀手的利害。

在日常生活中,人们可以听到飞机在天空飞行,火车、汽车在快速奔驰,工地上的打夯机在“巨吼”着工作,这些东西在发出声响的同时,也发出一种让人听不到的次声波。因为人们听不到,就以为没有次声存在,其实次声波就潜伏在人们的身边。在自然灾害中,台风、地震所发出的次声波能绕地球转2~3周,其影响非常之大。你一定知道百慕大三角吧,在近百年的时间里,有百艘各种舰只和数百架飞机在这里失踪,死亡上千人。使人不可思议的是,有的失踪者在失踪前一秒钟还与地面保持着正常的联络,但瞬息间就音讯全无。有的飞机,突然失踪;有的舰艇,片甲不留,长期以来,百慕大三角区笼罩着一层神秘而恐怖的色彩和面纱。科学家对百慕大三角区进行了许多年的研究,其中有一种解释认为是由于次声引起的,当然这个谜还待进一步研究才能解开。

通过以上故事,你一定认为,这次声真是太坏了,像那个“黑衣蝙蝠大侠”,是一个来无踪去无影的“隐形”杀手。不过,次声也有它善良的一面,在地震到来之前,它可以通过自己的次声波,告诉一些动物,使这些动物出现反常现象,让人们做好防范地震的准备。比如,地震前常可见到,鸡犬不安宁,鸡飞狗乱叫,牛马不入圈,老鼠出洞到处跑,这些现象都说明地震前有次声的作用,动物对此敏感,所以出现异常行动。

在大海里,游弋漂浮的水母具有预测风暴的本领。沿海的渔民,在长期的海上生活实践中认识到,生活在沿岸的水母,一旦成批地游向大海避难去,就预示着风暴即将来临。俗话说:“水母逃,风暴到。”水母一旦逃离海边,一般不出10个小时,风暴必到,十分灵验。

水母喜欢成群集队地过着浮游的生活,对气候反应特别敏感,所以它们的分布受到海上风向、风力、海流及潮流的支配。渔民们有时发现,水母聚集在一起,绵延数海里,像一个庞大的游行队伍,景象十分壮观;但有时,这么庞大的群体,一夜之间就像听到什么命令似的,消失的无影无踪。有经验的渔民会告诉你,在风平浪静、水色清澈、阳光不强以及平潮的大海上,水母群一般漂浮在水域的上层或表层。每当遇上大风浪、暴雨、水质变浑以及落潮或阳光过强时,水母就会沉到水域的下层或近底层躲避。特别让人费解的是,每当风暴即将来临时,水母都能未卜先知,集体行动游向大海去避难。

在科学不发达的年代,人们把水母的出现与消失说成是海龙王的旨意,出海前总要祈祷上苍保佑,不要遇到风暴。

科学家对水母进行研究,知道水母的个体分伞部和口腕部两个部分。伞部是扁平圆盘形或半球形,伞缘有无数短而细的小触手及感觉球。伞部以下部分称口腕部,上面许多触手,触手表面有“蜇人”细胞,当有东西碰到触手时,出于“自卫”,水母蜇人的细胞便伸出毒针刺一下,放出毒液,这个毒液会使人感到疼痛。水母的腹面长有耳朵,耳朵的共振腔里长着一个细柄,柄上有个小球,球内有块小小的听石。科学家经过多年的研究,才解开这小的可怜的“听石”之谜。原来,在蔚蓝的海洋上,风暴来临前,总会有空气和海浪摩擦而产生的次声波(频率为每秒8~13次)传来,它是“大海交响曲”的前奏曲,次声波比风和浪传送的速度更快。这样的次声波人类是感觉不到的,但水母因为耳朵里有特殊功能的听石,刺激着周围的神经感受器,使水母在风暴来临前10个多小时,就能够捕捉到风暴传来的声音。听到次声波水母如同听到了一道撤退的命令,在海边一下子就消失了,它们游向大海,沉入深水中,避免被暴风冲击。“要是能像水母一样预知风暴多好哇!”有人提出这样的问题,如果能够及时有效地预报风暴,就可以使国家财产和人民生命安全少受损失。仿生学家从水母身体构成上受到启发,摸拟水母耳朵的结构和功能,设计并成功地制成了“风暴预测仪”,精确地模拟了水母感受次声波的器官。人们把这种仪器安装在船舰的甲板上,能够提前15个小时测到海上传来的次声波,并能测出风暴的方向、风暴强度等情况,地方气象台就及时地对风暴进行预报,这对航海和渔业安全都有着重要的意义。