[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]傍晚時分，暮色昏黃，在漸暗的光影中，我看到地平線上出現了神山（岡仁波齊）和聖湖（瑪旁雍錯），望山跑死馬，深夜時兩輛車終於駛入神山和聖湖之間的小小村落――霍爾。此處沒有移動城堡，也沒有可愛的卡通人物，進了村口只看到幾間低矮平房，但路口卻有個大招牌「成都大飯店」，團隊助理們好高興，終於可以好吃好睡，但繞遍全村也沒看到大飯店，一問之下，才知道剛才村口的那幾間低矮平房就是「成都大飯店」！
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]進了這間燈光昏暗的旅店，後院傳來隆隆的發電機聲，兩輛車八個人，老闆熱情接待，給每個人來上一碗熱騰騰的「西紅柿雞蛋麵」（番茄蛋花麵），飯後每人分到了一個小房間，刷牙漱口後各自歸寢，老闆看到大家都安置好了，就到後院，彎下腰把發電機給掐了，就在那一剎那，周邊陷入了一片黑暗與寧靜，此時我唯一能聽到的聲音，只有自己來自高原缺氧的耳鳴與心跳。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]這一期的《科學人》有篇文章〈來一點有益健康的寧靜吧〉，說的就是都市噪音帶給我們聽覺上的傷害，這些噪音無處不在，但我們常居都市，久而不聞其聲，沒有感覺也沒有警覺。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]我第一次見識到聲音的威力，是在2005年全球歡慶的「世界物理年」中。當時為了辦理串連台灣北中南三地的大型展覽「探索物理博覽會」，我特地到美國馬里蘭大學物理系拜訪柏格（Richard Burg）教授，他在30年的物理教學生涯中發展出多達1500項的課堂演示。我在馬大盤桓數日，和柏格教授敲定了六項展品，包含「燒杯震碎機」、「可樂罐切割機」、「重力消失了？」、「火焰的波浪」等，演示起來有聲波擊碎、磁場爆炸、高空墜落，和火焰燃燒，個個壯觀震撼，簡直就是物理界的暴力美學組。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]當時在馬大的實驗室中，讓我印象最深的，就是「燒杯震碎機」，柏格教授拿了一個全新的Pyrex 1000毫升的燒杯（看了很心疼），放入一個壓克力透明箱中，箱子側面有個管狀喇叭，穿入箱中對著燒杯發出一個單調的高頻聲音，柏格教授邊看著示波器邊調整聲音的頻率，直到對上了這個燒杯的「自然頻率」，這時燒杯開始接收來自這個聲波的所有能量，燒杯口就會根據據它的「自然頻率」開始振盪。每個形狀對稱、質量均勻的物體都有個「自然頻率」，外來的聲波對應上這個頻率，這個物體就會接收這個聲波所攜帶的能量。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]這個燒杯的「自然頻率」大概在780~820赫茲（Hz）之間，也就是每秒鐘振盪將近800次，這是我們肉眼看不出來的，此時柏格教授打開透明箱的上蓋，讓我把手伸進去（這有點嚇人），反手用指甲輕輕靠在杯口，此時我明顯感覺到指甲發麻，表示這個燒杯口正在劇烈振盪！
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]但總要肉眼能看到才精采，柏格教授此時打開上方的攝影機和「頻閃燈」（strobe light），將燈光閃爍的頻率調到燒杯自然頻率的1/3，如果燒杯振盪是780 赫茲，頻閃燈就調到260赫茲，兩者的比例是3:1，我們就會看到這個燒杯的杯口，以「每秒鐘三次」的緩慢速度振盪！
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]當我第一次在螢幕上看到這個堅固的玻璃燒杯竟然柔軟如棉地來回振盪，真的是瞪大了眼合不攏嘴。這個振盪是個什麼樣子？各位看官可以將兩手舉到眼前，食指對食指、拇指對拇指，形成一個完美的圓，指頭不要分開，此時再將上下兩邊的指頭「接近、遠離、接近、遠離」，交替形成「橫的橢圓」和「豎的橢圓」，這就是當時燒杯杯口振盪的樣子。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]當「頻率」確定，就剩下「振幅」了，「振幅」代表了能量的強弱，柏格教授慢慢轉動旋鈕加大「振幅」，就看到螢幕上杯口的運動幅度越來越大，最終他手猛地一轉，就看燒杯砰一聲在箱中炸裂！
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]那個暑假在中正紀念堂的展場中，「燒杯震碎機」成為最受歡迎的表演之一，每天上下午各一場，觀眾慕名而來，但我們的解說員都是大學理工科系的學生，看到每天要震碎兩個精緻的燒杯實在不捨，就建議老師能否換上本地做的便宜貨，我笑而不答，請他們自己決定。當天下午我站在觀眾後面看，果然如我猜想，演示同學滿頭大汗，怎麼調都找不到燒杯願意接收的「自然頻率」，觀眾就不樂意了，因為忍受著刺耳的高頻聲音，只是為了看那壯觀一刻，沒想到自己的視覺沒有受到震撼，聽覺卻受到傷害！這是因為市面上便宜的燒杯密度不均勻，「自然頻率」不明確，就不會輕易接收外來能量。
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科博館展品「聲懸浮」利用超音波在上下兩板之間振盪形成駐波，可以讓保麗龍小球懸浮在空中（左圖）。太空梭發射台旁的高高水塔即是「壓制噪音的水系統」（右圖）｜影像來源：孫維新、NASA[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]聲波有「能量」，當然也就有「力量」。國立自然科學博物館科學中心四樓是台達基金會捐贈的「物理世界」，我們在設計展品時，加入了一個「聲懸浮」的展項，讓超音波在兩板之間上下反射，調整兩板距離讓入射波和反射波完美結合形成「駐波」，此時用鑷子輕輕放入彩色的保麗龍小球，就會看到這些彩色小球排成一直線停留在空中，由駐波中交錯的「波腹」和「波節」托著，成為一條垂直的彩色珠串！當展示結束，超音波消失，這些小球瞬間落下，給出奇幻趣味！
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]聲音能做的不只是破壞燒杯、舉起小球，在太空梭點火升空時，引擎噴發的氣體超過音速，撞擊周邊空氣產生震波，噪音超過200 分貝（dB），人類能短暫忍受的噪音不過85分貝，發射時的噪音會對火箭結構以及艙內的酬載和乘員造成致命傷害。但要如何消除噪音？科學家找到了最簡單的方法，用水！
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]弗羅里達州甘迺迪太空中心是美國多年來發射火箭最頻繁的地方，在著名的39A和39B兩個發射台旁邊，各自聳立著一個白色水塔，其中裝著約120萬公升的水，在主引擎點火前的6.6秒，這些水高速噴入火箭下方的區域，在41秒內噴完，噪音的能量讓這些水由液態轉為氣態，使得原先發射時的200分貝噪音降低到142 分貝，符合航太總署（NASA）的發射規範145分貝。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]科學有趣，教學也應同樣有趣。柏格教授和我談得正歡，卻要去上課，我就跟著去坐在最後一排，他的課不僅馬大學生選修，還有附近小學的高年級資優生跑來聽課。當天他做的是聲音頻率高低的測試，年紀大的人通常聽不到高頻的聲音，那天柏格教授使用教室前方的儀器發出一個單音，從低頻逐漸調到高頻，在低頻時先問大家能否聽到？我們都舉手，但等聲音頻率越來越高，我感覺聲音越來越細，最終聽不到時我就放下手，大家陸續都放下手了，只有前排的三個小學生手一直舉得高高的，柏格教授從儀器後方探出頭來，說：「還聽得到？」三個小朋友拚命點頭，柏格教授蹲下身去調整儀器，探頭出來再問：「還聽得到？」三個人還是高高舉手，這時柏格教授站起身來，手上拿著電線插頭，說：「我把插頭都拔了，你們還聽得到？」
[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]我想這些小朋友會留下終生難忘的聲波體驗。影鏡頭。｜影像來源：孫維新| 歡迎光臨 伊莉討論區 (http://a405.file-static.com/) | Powered by Discuz! |