发现球的声音：有趣的发明声发球

物理学家莫里斯·尤因在第二次世界大战末期的一个天才发明他的发明包含一种名为声发球的小物件，飞行员在飞越太平洋时可以把这些小物件放进他们的急救箱中如果一名飞行员被击落，但他成功给救生筏充气并进入了救生筏，那么按照指示，他会取一个声发球并扔进水中如果他在24小时后还没有得救，那么就需要再扔一个球，今天小编就来说说关于发现球的声音：有趣的发明声发球?下面更多详细答案一起来看看吧!

发现球的声音：有趣的发明声发球

物理学家莫里斯·尤因在第二次世界大战末期的一个天才发明。他的发明包含一种名为声发球的小物件，飞行员在飞越太平洋时可以把这些小物件放进他们的急救箱中。如果一名飞行员被击落，但他成功给救生筏充气并进入了救生筏，那么按照指示，他会取一个声发球并扔进水中。如果他在24小时后还没有得救，那么就需要再扔一个球。

这些神奇的小球中到底有什么东西？如果敌人截获了一个球并打开它，他们会发现里面是空的，什么都没有。中空的球是怎么协助救援的？它的工作原理是什么？

下面就是有关声发球问题的答案：尤因一直都在对海洋进行研究，而且他对声音在水中的传播尤其感兴趣。他知道水温会随着水的深度的增加而降低——而这会让声音传播得更慢，但是随着深度增加，压力也会越来越大，而这会让声音传播得更快。这两种效应不会互相抵消。当他研究这种现象的细节时，他的一个最有趣的结论是，在约1千米深时声音传播的速度比在任何其他深度都要慢。这说明在这个深度中存在一个声道，所谓声道，就是一个容易聚集声音并且防止声音跑到其他深度的层面。尤因在新泽西沿海做了一些实验，正如他所预期的那样，他证实了这种声道确实存在。

声发球是空的，而且比相同体积的水更重。它们会下沉，但是在到达声道的深度之前，它们坚固到足以抵御水压。到了声道的深度时，球体会砰的一声突然爆裂。爆裂所发出的声波脉冲可以在几千千米之外被人听到。通过这些声音，海军就可以获知被击落的飞行员的大概位置并派遣救援队。

这些球是空的，但它们是由高密度材料制成的。因为它们比同等体积的水更重，所以它们不会漂浮，而会下沉。为了抵御下潜到1千米深处之前承受的水压，尤因把这个球设计得足够坚固。到达1千米深处后，球会突然碎裂。（就像鸡蛋一样，圆形表面提供了很高的强度，但是破碎会在瞬间发生。）水中的金属被压垮后材料互相撞击，就像一把锤子敲击另一把锤子一样，会产生很大的声音。半径为2.54厘米的球体在1千米的深度所释放的能量约为60毫克TNT的能量。听起来并不多——但是非常大的鞭炮中所含的TNT也不过如此。

在空中，鞭炮的声音传播不了很远，可能也就是几千米。但是在1千米深的水中，海洋声道会聚集声音。而且，声道是安静的。在声道内部发出的声音无法逃离声道。鲸或潜艇在声道内部制造的任何声音都会留在里面，声音不会像在别处那样散播开来。放置在声道中的麦克风可以获取几千千米以外的声音。

在“二战”期间，美国海军把好几个这样的麦克风放在了重要的位置上，为的是获得尤因球爆裂所发出的撞击声。当声音到达麦克风的时候，他们就能定位到爆裂发生的地点。如果声音同时抵达两个麦克风，那他们就知道声音发生在到两个麦克风距离相等的一条线上。如果还有一组麦克风，他们就可以画出另一条线，而两条线的交叉点就是坠落的飞行员所在的位置。