第十章聲·波 10.14用聲音的速度走路

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的，至于后來新出的報紙卻要乘后來的火車出發。拿這做根據也許就可以推論到：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那一天起，已經停刊了。對于他，報紙好象是已經停了刊，正象對于一個運動著的聽者，音樂已經停奏了一樣。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，我曾經同一位天文學家（他現在已經死了）發生過爭論。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完成，目的已經達到，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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