科学家通过对声波进行物理学处理探索天外之声

　　(声明：刊用《中国新闻周刊》稿件务经书面授权)

　　迄今为止，人类还从来没有真正捕捉到过任何来自太空的声音。科学家们通过对声波进行物理学处理，可以创造出模拟的天外之声，让人们体会到其他星球“听起来”是怎样的

　　文/艾米 泰特尔

　　每当你看到来自太空的画面的时候，你是否注意过，为什么与这些镜头相伴的，总是人类制作的美妙音乐，而不是来自太空的“同期声”呢？这是因为，迄今为止，人类还从来没有真正捕捉到过任何来自其他星球的声音，尽管向来就不乏有人进行这样的尝试。

　　在英国温彻斯特附近的阿斯特里姆天文馆里，当人们看到太空的画面时，同时也能听到与视觉相匹配的神秘的声音，此时你会感觉到眼前金星和火星上的山脉也“活”了起来。而实际上，你所听到的，只是根据对太空的想象而模拟出来的声音。科学家们通过对声波进行物理学处理，来尽可能地反映其他星球的环境，参观者因而才得以体会宇宙空间“听起来”是怎样的。

　　早在上世纪60年代初，人类就开始向金星和火星发射探测设备，但是这些设备上的仪器总是着眼于搜集其他星球上的环境数据和对图像进行拍摄。在历史上为数不多的携带录音设备的空间探测行动中，人类还从来没有捕捉到过任何声音信号。美国国家航空航天局(NASA)的“火星极地登陆者”号飞行器曾经携带了麦克风，但是它却在1999年登陆火星的过程中，以与地面失去联系而告失败。法国人曾经计划专门进行一次到火星上录制声音的行动，但是这一计划最终也未曾实施。2008年，NASA终于成功发射了“凤凰号火星探测器”，并为之装备了录音设备，但是“凤凰号”最终未能传回任何音频数据。

　　但是，我们没有捕捉到毗邻世界的声音，并不代表着那里真的是寂静无声的。为此，有科学家希望“创造”来自宇宙空间的声音，来扩展人们对外部世界的感知。英国南安普敦大学的声学家蒂姆。雷顿做的就是这样的工作，在他对自然界的声音进行改造以后，经过处理的雷电声可能与金星上的声音相似；制造的强烈的风声如同来自火星；模拟的火山喷发的声音则令人“听到”围绕着土星的泰坦(即“土卫六”)。这些被制造出来的声音令人隐约感受到天外的听觉效果。

　　你不能把雷顿看成是一名普通的“拟音师”，实际上他是一名科学家。“雷顿之声”并非主观臆造出来的，是他利用物理学的方法对音频信号进行处理，根据已知的大气压、外星环境构成，以及声波在不同环境中的传播效果，推算出地球上的声音在外星球会产生怎样的效果。雷顿已经把这一过程发展成一套完整的理论，他甚至计算出如果我们到其他星球(比如金星)上去溜达一圈儿，并在那里侃起大山的话，我们彼此的声音听起来会是怎样的。

　　金星上大气的密度是地球的90倍，在那种环境下，人类声带的振动频率将大大减慢，但是产生的声波则以极快的速度进行传播。这种情况甚至会令大脑对说话者的“块头”产生错觉。雷顿描述说，听到一个人在金星上的声音，你的脑海里出现的形象是：一个很小的“小精灵”却发出异常“低沉”的声音。

　　许多年来，雷顿一直充当着未知世界“传声筒”。2004年他就因模拟土星最大的卫星“土卫六”上“甲烷瀑布”的声音而赢得声誉。当时，NASA、欧洲航天局和意大利航天局三方合作的“卡西尼-惠更斯”土星探测计划获得初步成功。雷顿对英国罕布什尔郡的一处瀑布进行了录音，然后计算了水和甲烷的相对质量，根据水在地球上与甲烷在“土卫六”上的差别，雷顿对所录制的瀑布声进行修饰，由此创造的“甲烷瀑布”的声音在庆祝“卡西尼-惠更斯”计划的活动中播放，奇妙的声音令人印象深刻。

　　雷顿说，“作为一名科学家，我认为对全新的事物进行研究总是令人兴奋的。我所做的工作是从来没有人做过的。”目前来看，雷顿所创造的声音是我们目前仅能听到的来自宇宙空间的天外之声。在天文馆里，你可以看到从太阳系拍摄到的各种神奇的画面，但伴随这些画面的却从来没有真正来自太空的声音。然而无论如何，听一听科学家模拟的来自另一星球的瀑布声，毕竟能让我们对这些太空中的“邻居”多一些现实的感受。

　　(作者为美国太空历史学家和专栏作家。本文由作者及美国主板网motherboard.vice.com授权发表。)