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听蛐蛐儿唱歌

已有 5306 次阅读 2011-5-6 08:30 |个人分类:物理|系统分类:科普集锦| 蛐蛐儿

 
 
蛐蛐儿开始唱歌了。想起姜白石写蟋蟀的《齐天乐》:“露湿铜铺,苔侵石井,都是曾听伊处……西窗又吹暗雨,为谁频断续,相和砧杵?”蟋蟀唱歌,最大的特征就是无缘无故的“断续”,为什么呢?
 
蛐蛐儿的歌不是唱出来的,而是翅膀“拍打”出来的,而拍打的频率随温度改变。于是,早在1897年,就有Tufts学院的一个物理学教授A. E. Dolbear想到凭蟋蟀的鸣叫频率来推测温度。他发表了有趣的“作为温度计的蟋蟀”,提出了以他名字命名的Dolbear定律”:
 
T是华氏温度N是蛐蛐儿的鸣叫频率number of chirps per minute)。【材料来自Eves编的《数学圈》。】
 
后来发现,不同品种的蟋蟀有不同的鸣叫频率,公式里的几个常数都会改变。例如雪树蟋蟀,它的鸣叫响亮清越,和谐动听,但T = 50 + ( N – 92) /4.7,就是说,相同频率下,它对应的温度比普通蛐蛐儿低10度左右。夏夜里,我们听蟋蟀的歌儿“频断续”,就是因为不同的兄弟在唱着不同的曲调——这也有点儿像如今大家唱红歌。根据这个法则,我们可以通过提高雄蟋蟀笼的温度来引诱不同的雌蟋蟀。
 
蛐蛐儿没有耳朵,但“听力”极好——不论你多么轻柔地走近它,它都会察觉,不叫了。原来,它的腿上有一对鼓膜器tympanal organs),能直接感觉空气分子的振动。看来,它的听与它的唱,不但遵从同样的法则,还遵从几乎同样的方式。相比之下,人的活动太复杂了,反而不能直观体现与自然的交融。
 
不过,细细想来,还是人好。康师傅在《判断力批判》里提到某些听力很好却没有分辨力的人——他们不能区别音律与声响。我想,小蛐蛐儿们大概也没有那种鉴别力,而我们能区别并欣赏他们的歌儿。人比动物多出来的东西,大概就是艺术。
 
      歌声最动听的雪树蟋蟀(学名Oecantus fultoni Walker
 
 
 
 
 
 


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