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声共振的原理如同力学共振一样，但其系统却是建立在和声和乐器之上。弦乐器，如竖琴、吉他、小提琴和钢琴，它们拥有与每一根弦的质量、长度、拉力相关的共振频率。甚至管乐器，如笛子、单簧管和小号，它们产生的共振跟管子的长度和形状有关，并且和管子尾部是否封闭有关。现代笛子是未封闭的乐器，相反，单簧管则被认为是封闭着的乐器。振动着的空气柱产生的共振与弦发出的和声类似。
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声音振动，相匹配产生共振，就会发出美妙的和声。但是有害的共振则会产生出“狼的音符”，或者使乐器发出吵闹的共振音符。声音的单个音符能产生音乐，但即使单一的音符也可能发出震耳欲聋的声音，比如当麦克风在扬声器或者放大器的范围内，复制从房间另一个方向传来的声波，但在其之后有一个或者更多的波长。任何音乐家以及音乐会的粉丝，都不得不应对这种声音反馈带来的严重危险。
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在加利福尼亚（California）的兰凯斯特（Lancaster）镇上，就有这样一个非常有趣的关于声学共振的例子。在这个城市之外，有一条延伸出来的大概一英里的路，每当开车经过那里的时候，就会听到《孤胆奇侠》（Lone Ranger）的旋律，因此，这条路也被称为“音乐公路”。这件怪事已经吸引成千上万的探索者来到这个地方，这些探索者也乐此不疲地开车到这条除此之外一点也不起眼的小路上（你可以在YouTube上体验！）。产生这种音乐效果是由于公路表面的凹槽，这是本田汽车生产商的一个主意，作为用来推销他们本田思域（Honda Civic）的一种办法。他们声称，在这条路上以每小时55英里驾驶这款车的时候，将会收到最好的音效。这款车的重量和组合速度对听到这首柏油序曲来说是最佳的。类似的音乐公路现在也出现在荷兰、日本以及韩国。
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大自然也有它自己的“收录机”，最著名的是在摩洛哥的大西洋撒哈拉沙漠的沙丘之歌，是世界上35个知名的地点之一，因它的神秘音乐而举世闻名。最近一篇《科学现场》（LiveScience）的文章中写到，“歌唱的沙丘：神秘的沙漠之音”，这篇文章出自《科学现场》的作者迈克尔•锡尔勃（Michael Schirber），他报道了这个神秘之音，即由沙丘发出的响亮的、低沉的隆隆声，这种声音可以持续15分钟之长。巴黎大学的一位科学家布鲁诺•安德烈奥蒂(Bruno Andreotti)，运用了一些高科技设备研究这个新月形沙丘，或者说是一个大型的呈新月状的沙丘。研究结果表明，只要风吹得恰到好处，这些沙丘每天都会“歌唱”两到三次。安德烈奥蒂和他的团队还发现，他们可以通过制造一些小型的崩塌来引起这种声音，但是，他们仍不能精确地描绘出这种声音产生的机制。
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通过在沙和空气中运用振动测量的方法，安德烈奥蒂发现沙丘表面的波来自于塌陷，这种塌陷是以一种相对缓慢的速度进行，大概在每秒130英尺。沙丘表面就如一个巨大的扩音器——和沙丘表面的波一起在空气中产生声音。安德烈奥蒂相信这个声音来源于沙粒碰撞产生的“反馈回路”，而后，“反馈回路”引起声波和沙粒碰撞一致，所以，最后它们都在同一个节拍上。
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沙丘发出的声音是低沉的，在95到105赫兹之间，常被描述为一些类似于低空飞行的飞机螺旋桨的声音。
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此外，这个声音完全是来自于沙粒之间的相互共振，风和空气都只是恰到好处地融合于其中，才会产生如此美妙的歌曲……如果你听到类似于飞机螺旋桨的音乐，那就是沙丘之歌。
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许多研究意识和人类身体的人认为，声学共振能够影响人类的器官和细胞，甚至能够影响大脑的功能。在接下来的章节里，我们将探讨振动、声音和改变意识形态的关系，此外，还将探讨超自然的表现形式。一个关于音乐如何影响身体的简单例子，通过西藏的可爱的唱歌塑像就能够看到。这个塑像也被称为喜马拉雅塑像。这些“站立着的铃”是由潘恰霍拉神像（Panchaloha）组成的，是由几种特别的金属：铜，锌，锡，铁和其他一些微量金属铸成的青铜合金，这些塑像产生出多声音和多谐波的泛音，这种泛音被认为能够使人进入一种高度冥想的催眠状态，一种被改变了的意识状态。
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以某种方式敲击这些塑像的侧面或者边缘，就会使其振动发出声音，或者用木头的、塑料的或者皮革的小锤摩擦其边缘，也会发出类似歌唱的声音。这些塑像因为能发出复杂且悦耳的和声和轻柔的似钟声的音色而著名。这些声音常在一些特殊的仪式上用来表示时间的逝去，以及使用在特别的事件或者神圣的时刻。一些学者认为，这种歌唱塑像在喜马拉雅地区从公元前八世纪就已经使用，被用来增强冥想、神游或者祷告的效果。我（拉里）有一个古代的西藏歌唱塑像，尽管它听起来非常美妙，并且很有新世纪音乐的感觉。但当听这种声音的时候，我仍然没有上升到一种超凡的禅的状态中。
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正如同歌唱塑像能够发出声音，可能使人进入一种更高层次的意识状态。也有流言称，声音也能对人体产生一些糟糕的影响。一个令人讨厌且臭名昭著的关于棕色音符（Brown note)的传说一直持续着。正如它的名字所意味的：据传言称，棕色音符是一种特殊的次声频率，其产生的共振可能使人体的内脏产生紊乱。尽管没有科学依据能够证明其真实性，并且在《流言终结者》（Mythbusters）和《开动脑筋之科技来袭》（Brainiac:Science Abuse）节目中也测试了这一音符，表明其并没有效用。而流言认为，在20赫兹之下的高能量音波，人体感知为振动，而不是耳朵上听到噪音。棕色音符的频率范围据说是在5到9赫兹之间。本书的作者向任何读者提出挑战邀请，来证明所谓的棕色音符的真实性，而不仅仅只是一个普通的城市传说而已。
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图1-2 1894年，马克•吐温在特斯拉的实验室。（图片来自互联网）
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通过凯瑟琳•克鲁姆（Katherine Krumme）的论文《电闪雷鸣般的友谊——马克•吐温与尼古拉•特斯拉》（Mark Twain and Nikola Tesla:Thunder and Lightning），我们可以知道一些关于马克•吐温和尼古拉•特斯拉之间的一些故事。有一天，在特斯拉的实验室里来了一位特殊的访客，那就是马克•吐温。尽管吐温在实验室，但特斯拉仍继续着他钟爱的力学振动实验，并未因吐温的到来而停下。特斯拉的这个力学振动能够产生高频的交流电。此外，特斯拉对机器产生的显著的低频振动也十分感兴趣，并且他也很想知道，这些振动是否具有某种疗效或者会对健康有益。
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马克•吐温想要体验这种振动的感觉，并站在了机器的平台上。特斯拉遂将振动器启动，随后马克•吐温乐在其中，并兴奋地说道：“这种振动会带给你生命和活力。”特斯拉提醒马克•吐温不要在平台上停留太久，但马克•吐温仍坚持停留在上面，并称他感到太快乐了。特斯拉再一次要求他下来，但吐温仍在平台上面，直到几分钟后，吐温突然大叫道：“快点，特斯拉！它在哪儿？”
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特斯拉毫不迟疑地指向了洗手间。马克•吐温也亲身体验了机器的低频振动所导致的腹泻，而这一现象实验室工作人员早已经知道。尽管我们现在无法证实事件的真相，但有可能这就是关于棕色音符（Brown Note）传说的起源。
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许多声学专家认为，没有真实的证据可以证明次声波能够引起呕吐或者腹泻。相反，一些阴谋论者指出，军队对研发超声波武器一直感兴趣即是一种真实存在的证据。但确实也有一些真实的证据存在，比如音乐会里十分大声的音乐，尤其是来自扬声器的大量的超低音，对于离扬声器很近的人们来讲，这些次声波就是造成他们肺部衰竭的原因（《连线》［Wired］杂志，2004年9月）。玛丽（Marie）的亲身经历可以证实这一点，她在1980年参加完犹大•佩斯（Judas Priest）的音乐会后就肺部衰竭，至今未能痊愈！
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从写作这本书的目的来看，次声波可能会是我们将要探讨的声频范围内最重要的声波。次声波是一种简单的声频，其频率太低以至于人类的耳朵无法听见。次声波的范围，在人类能够听到的最低极限以下，从20赫兹低至0.001赫兹。十分有趣的是，这个范围内的次声波也被地震仪器用来探测地震活动。1883年印度尼西亚（Indonesia）的喀拉喀托火山（Krakatoa）爆发，第一次引起了对自然发生的次声波的观测。在火山爆发期间，声波围绕着地球环绕了好几圈，并且被全球各地的气压计记录了下来。
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弗拉基米尔•加夫洛（Vladimir Gavreau）是法国的科学家，他被人们尊称为次声波研究的先锋。当他在1960年研究次声波时，他可以说是经历了一切，从内耳的疼痛到实验室器具的振动摇晃。从他的研究出发，继而发明了一种次声口哨。
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在出现恶劣天气、雪崩、地震活动（如地震和火山爆发）、冰山塌陷、闪电、龙卷风，以及其他自然现象期间，次声波也会伴随着这些现象而自然发生。此外，人类制造的超音波爆声、化学制品以及核爆炸也会产生次声波。甚至柴油机和风力涡轮机也能产生次声波，这些次声波和在大型音乐会里超低音扬声器发出的导致肺部衰竭的声波一样。
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动物们能够感觉到次声波。事实上，在一个地区发生地震或者其它自然灾害时，动物们能够及时感知并撤离。它们能够通过感知由一些早期预警现象发出的自然的声音来预知灾害的发生。这一现象也能在2004年的印度洋海啸事件中看到，当时成千上万的动物仿佛被告知一样从所处地区逃离。除了利用次声波作为一种“紧急事件告知系统”之外，鲸、大象、长颈鹿、犀牛和短吻鳄还能利用次声波作为一种交流的工具，另外一些迁徙的鸟类还能利用次声波作为导航的工具。
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在《自然》（Nature）杂志当中有一篇名为“动物能否预知灾难？”的研究文章表明，甚至连动物园里的动物也会对次声波产生反应，尽管它们处在城市环境中，已经对此类次声波习以为常，因而并不为所动。特别是短吻鳄能使用次声波给伴侣发信息，并通过能发出声音的下巴中的囊状体产生一连串次声。
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人类似乎也能对次声产生一种内在的反应。事实上，在二战期间，人们相信纳粹的宣传专家曾使用次声波作为一种手段，在大量人群中激起他们的愤怒情绪，使他们聚集在一起听从希特勒的唆使。次声波可能是使整个国家陷入极端仇恨和愤怒中的原因之一。另外，在随后的章节中，我们也会看到，次声波也与感知超自然现象有关联。听上去很诡异吧！但是，曾经在一个音乐剧院进行过一场有关人类对不同音乐类型反应的研究，根据《自然》杂志的报道表明，在聆听这种次声音乐的时候，其中有超过四分之一的听众感觉到了一种“幽灵般”的感觉，包括忧虑、悲伤、恐惧，甚至能感觉到脊梁上传来阵阵寒意。
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诸多研究使得在超自然现象研究领域将对次声的研究置于前端或者中心位置。但在了解这种有些可怕的现象之前，让我们来看看共振科学背后的科学家们。
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