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灿烂的中国古代声学
发布日期:2012-08-17 | 点击:5886 | 【打印】【关闭】
 

    声学是古代最早发展起来的科学技术之一。声学是从音乐开始的。古代的人先是会唱歌,然后才会制作乐器。乐器发出的音调要一致,不然几个乐器在一起演奏,就会乱了套。人们又发现,高音和低音之间要有一定得关系,听起来才协调好听,这样就出现了乐律。要把乐器做得发出的音是人们要求的,就要懂得振动的道理。做出的乐器如果音不准,也要懂得振动发声的道理才能调整。比如说,我国出土的战国时代的编钟,发出的音就很符合自然律。这些钟的截面是椭圆形的,一个钟能发两个音,和每个音相应的振动都有节线,也就是在振动中不动的线。

 

    最有趣的是古代匠人在调整一个音的时候,就銼另一个音的节线上的金属,这个地方厚度变了,因自然也跟着变,但是另一个音却不受影响。显然,古代人在制造编钟时,已摸索到了钟振动的规律。

    中国古代还会利用声的共振现象。最早应用于战国时期的城防战中。《墨子•备穴篇》记载,当守城者发现敌军开掘地道,从地下进攻时,立即在城内墙脚下深井中放置一口特制的薄缸,缸口蒙一层薄牛皮,令听力聪敏的人伏在缸上,监听敌方动静。这种探测方法有一定的科学道理,因为敌方开凿地道的声响从地下传播的速度快,声波衰减小,容易与缸体产生共振,可据此探沿敌所在方位及距离远近。据说可以在离城500步内听到敌人挖掘地道的声音。古代战争中,城防设施常常把地听的设置作为重要的一项,城内四周每隔一定的距离挖一口深井,一般井深两丈,放一口鼓形新瓮,听者可在井中托瓮听之,所以又叫“瓮听”。

    看过电影《地道战》的人们也许还记得其中有这样的镜头:日本鬼子为防备抗日军民把地道通向他们的据点下面,就在院子里深置一口大缸,侦听地下的动静。这便是古代地听的用场。由此可见,古代的人都很聪明。

 

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