（周末，说一个聆听大自然声音的故事。）

 

波，是物理学家研究的主要对象之一。而声音的传播，就是波动的一种。

 

如果在介质中（比如大气）有一个振动源，则其周围的介质会被扰动而产生密度稀疏的传递，这就是我们平时所说的“声音”，或者说：声波。而乐器，就是这样的“声源”。

 

籁﹐古管乐器﹐箫属﹐三孔。字典上解为：从洞孔里发的声音，也泛指自然界的风声、水声、鸟声等各种音响。如唐人诗句（常建《题破山寺后禅院》）：“万籁此俱寂，但余钟磬音”；清人散文（沈复《浮生六记》：“但见木犀香里，一路霜林，月下长空，万籁俱寂。”

 

天籁，指天上传来的声音；或者说，大自然的声音。典出《庄子·齐物论》：

 

子綦曰：“偃，不亦善乎，而问之也？今者吾丧我，汝知之乎？女闻人籁，而未闻地籁，女闻地籁而未闻天籁夫！”子游曰：“敢问其方。”子綦曰：“夫大块噫气，其名为风，是唯无作，作则万窍怒呺，而独不闻之翏翏乎？山林之畏佳，大木百围之窍穴，似鼻，似口，似耳，似枅，似圈，似臼，似洼者，似污者。激者，謞者，叱者，吸者，叫者，譹者，宎者，咬者，前者唱于而随者唱喁。泠风则小和，飘风则大和，厉风济则众窍为虚。而独不见之调调之刁刁乎？”

 

所以唐人有诗句，或曰“鼓角凌天籁，关山倚月轮”，或曰“白露秋稼熟，清风天籁虚。”欧阳修的《秋声赋》，写的也是“天籁之声”：

 

初淅沥以萧飒，忽奔腾而砰湃，如波涛夜惊，风雨骤至。其触于物也，鏦鏦铮铮，金铁皆鸣；又如赴敌兵，衔枚疾走，不闻号令，但闻人马之行声。余谓童子：“此何声也？汝出视之。”童子曰：“星月皎洁，明河在天，四无人声，声在树间。”

 

这种“天籁”，应该就是“混沌”了。

 

研究过“混沌”的人都知道：走向混沌的道路里，有倍周期分岔、阵发混沌、和准周期到混沌的道路。后者在理论上的研究就不多，在实验上观察的工作就更凤毛麟角。90年代初中国科大四系不仅在实验进行了观察，而且做到了控制（结果发表在PRL上）。当时做实验的负责人之一后来对笔者说起：当时观测记录的仪器设备很差，可是他们发现波动的主要频谱正好在音频，就用了一个“砖头”录音机把信号录下来，再放了听！

 

“砖头”录音机是一种最原始的个人录音机，只有从80年代过来的人才见过。现在口袋上别着手指头大的MP3听音乐的学生们，是想象不出这种外形很像一块大砖头的录放机是什么样子的。

 

他们就是在这样简陋的条件下，用这样简单的办法，一段一段地听着采集的“实验数据”，终于找到了从周期到混沌的变化区间。他告诉我，周期信号是尖锐的叫声（道理很简单），倍周期分岔和准周期（经过频谱分析知道）是一片噪音，而混沌信号反而倒是最“自然”的声音：像阵阵的松涛、遥远的海浪。。。

 

在那一刻，“星月皎洁，明河在天，四无人声。。。”，实验的成功和自然的和谐交织在一起，他感到一种找到宇宙奥秘的喜悦。这种喜悦只有真正懂得了科学的人才体会得到。。。

 

因为他听到了大自然的声音！

转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自王晓钢科学网博客。
链接地址：https://blog.sciencenet.cn/blog-39346-223200.html

上一篇：春色如许看燕园
下一篇：最爱湖东行不足