海的聲音

古希臘神話中有關於機智的航海家奧德賽的奇妙的旅行故事。故事裏敘述奧德賽怎樣抗住了地中海裏一個島上的妖女們的**。這些妖女們的身體長得像條魚，尾巴上滿覆著閃閃放光的鱗甲。她們一麵用金梳子梳理自己綠色的卷發，一麵唱著使海員們迷惑的歌曲。無論是誰，隻要一聽到妖女們魅人的歌聲，就要失去理智，望著她們向海浪中撲去。為了防避這種危險，奧德賽命令船員用蠟封住耳朵，並把自己牢牢地綁在桅杆上。等聽見了妖女們美妙的歌聲，他就掙紮著要向海浪中撲過去，可是繩索使他脫不得身。就這樣，神話說，奧德賽——這生還者中的一個，並沒有因為聽到了海上妖女們美妙的歌聲而付出自己的生命。神話中虛構的妖女的歌聲，是古人對於那些不時由深海中傳來的奇異的聲音的唯一解釋。原來在那時候，海洋的深處被視為一片永遠寂靜的國土，在裏麵生活的都被認為是啞巴。

兩千年過去了，誕生了一門新的學科——海洋學。科學家們於是知道，海一點也不啞，它能用千萬種聲音講話：宏亮的、輕柔甜蜜的，甚至還有人耳根本聽不見的聲音。在每一個懂得這種語言的人聽來，海是在講述一篇關於海洋深處的生活的真實故事。

假如一個潛水員不戴上那個沉重的銅盔，隻帶著供呼吸用的一套氧氣裝備，潛入水底，那麽，這個海底世界便再也不能使他想起那個被法術禁止著的永恒寂靜的國土了。驚濤拍岸的喧囂聲在水底下不但不平息，而且反而要響好多倍。潛水員會聽見石塊互相摩擦的轟隆聲，沙礫在海底漾動的嗤嗤聲，和波濤洶湧起伏的聲音。而當他在水底下工作的時候，敲擊榔頭的聲音和拉鋸的聲音，都如同在岸上一樣響亮。原來，水傳遞聲音的效果非常好，比空氣還要好。科學。家們做過很多實驗，他們深信：半噸重的一口大鍾，在水底響著的時候，可以傳到35千米遠處，鍾聲的傳播比在空氣中差不多要快4倍!

但是，為了聽到水底世界的聲音，科學家們完全沒有必要去做潛水員。在我們的時代，耳朵不隻是人有，輪船也有了。這些巨大的金屬儀器(水中聽音器)比人耳靈敏得多。借著它們的幫助，輪船的駕駛員可以在濃霧和黑夜中找到航線，而海洋學家要聽到海的聲音，隻要坐在甲板上就行了。水中聽音器告訴船員們和科學家們許多事情。被距離減弱了的、遠處海浪的轟隆聲在提醒船員們注意那危險的、看不見的水下礁石。在港口和河口上，裝置在燈船下的水底警鍾在耳朵裏不停地震響。輪船螺旋槳發出的宏亮的沙沙聲在聽音器中回響——可能是有潛水艇在深水下航行；還有沉悶的歎息——這是沉沒的船隻躺在海底搖晃。一個人很容易辨別聲音傳來的方向，因為他有兩隻耳朵。從右方傳來的聲音到達右耳可能隻不過早千分之幾秒，所以依靠我們最精巧的聽覺器官，已經足夠用來辨別清楚聲音傳來的方向了。輪船也有兩隻耳朵——兩個水中聽音器，還有一套非常複雜的、用以測定聲音方向的特殊設備。因此，輪船的駕駛員很容易確定：危險的礁石在什麽地方，水底警鍾的聲音從何處傳來，在霧中的輪船要怎樣朝著看不清的航線開過去。但是，當海洋學家戴上接在水中聽音器上的耳機的時候，吸引著他們的注意力的是海洋中另外的一些聲音：古裏古怪的金屬鋸齒聲，沉悶的、像大風吹動樹林的蕭蕭聲，響亮的畢剝聲和猶如小鳥噪巢一樣的唧唧喳喳聲。這是海洋生物的聲音。俗話說：“不出聲，像條魚。”原來這句話完全靠不住!有許許多多海洋生物能發出各種不同的聲音。印度洋中的一種蟹能夠用它長有特殊齒棱的螯發出像蚱蜢一樣的唧唧聲；海馬打呼嚕打得很響；海雞能發出長長的嘯聲；熱帶鼓魚用著自己的浮囊發出巴噠巴噠的響聲，像真正的鼓手一樣；而大洋中的巨大的太陽魚被拖上岸來的時候，會沉痛地哼叫和切齒。海豚在群出獵食的時候，會互相打呼嘯，但是它們的嘯聲細微，人的耳朵不能夠聽見。居住在岩穴中的盲魚也用我們所不能聽見的音響進行著“交談”。有人能夠辨別這些水底的聲音。例如，在中國南海，一個捕魚隊裏有一個專門聽魚的人，他對於水族的聲音很有研究。他撐著一隻小船在同伴們前麵引路，不時地把頭探入水中去察聽。一發現了大魚群的蹤跡，他便打一個手勢讓大夥下網。

在海上有經驗的聽魚人，根據聲音的強弱和特性，不僅能知道魚群的大小，而且還能知道魚的種類。有些魚是嘮嘮叨叨的，還有的則是唧唧喳喳的。沙丁魚喧嚷起來好像靜夜中拍岸的波濤一樣；小鰣魚嗚嗚地，像刮風。銀色的鯿魚，根據聽魚的人的意見，聲音難聽得很。而另外有些魚，在聽魚的人看來，根本是啞巴。“它們沒有聲音”，捕魚的人斷言，“它們不會講話”。有時會遇到有些能發音樂的魚。中國海裏麵的若幹水族發出的聲音，有的猶如風琴，有的像鳴鍾，有的近乎豎琴。‘

最好的歌手是賽音魚——地中海裏麵的一種小魚。它們發出一種微弱的悅耳的聲音，像遠處傳來的歌聲一樣。也許海上妖女的古代神話就是這樣產生的吧!在所有的海洋生物中，隻有叩頭蝦是十足的聾子。為了恐嚇敵人，它從自己的螯鉗裏用力地把水射出去，發出類似彈指的聲音。但是它自己卻聽不見這種彈指聲。海中的獸類——鯨魚、海豚、海豹、海象雖然住在水裏，但是在器官構造上，卻與陸上的獸類差別很小。原來，它們的遠祖最初是住在陸上，以後才遷移到海裏去的。因此，它們的耳朵的構造也和陸上的動物一樣。隻是當它們潛入水中的時候，就把耳孔閉上了。然而，這些獸類在水底下仍然有良好聽覺。難怪，設計工程師們隻有在仔細研究了海豹的耳朵以後，才能製造出靈敏的水中聽音器來。

魚沒有真正的耳朵。它們接受(正確點說是感覺)聲音是用皮膚，更精確地說，是用靠近頭部的皮上的毛細孔。有這些毛細孔已經足夠準確地分辨聲音了：我們甚至可以使魚學會按照信號出來接取食物。

就連最簡單的、沒有聽覺器官的海洋生物，也能利用某種我們現在還不知道的方法來感受聲波。參觀過水族館中的管狀蠕蟲的人們會注意到：隻要附近公園裏的管弦樂隊一開始演奏，蟲子便縮回自己的觸須，直到音樂停止。

但是，在海洋的各種聲音裏，也有些聲響是人耳所不能聽見的。在對大氣進行科學研究的時候，人們放一個不大的輕氣球到空中去。科學家們老早就發覺：一個人把頭靠近氣球，便感覺到耳朵裏麵隱隱作痛。這種很不舒服的感覺隻有在海岸上或者在輪船上的時候才會出現。假如我們在陸地上離海很遠的地方進行實驗，耳朵裏就不會感覺到疼痛。蘇聯科學家們研究了這種奇異的現象，並且確定：這是因為氣球裏聚集了一些特殊的聲波，這些聲波是我們的聽覺所感覺不到的，可是作用在耳鼓膜上便會使它疼痛。聲音就是空氣的振動，有時候是快的振動，有時候是慢的振動。在大風琴的粗管子裏，空氣緩慢地振動，發出粗宏、低沉的聲音；而在細的管子裏，空氣迅速地振動，發出高昂的聲音。輪船的汽笛發出的粗大的低音，每秒鍾內的振動隻有幾十次，而最細的蚊子的尖叫聲，每秒鍾的振動卻有上千上萬次。在自然界中的聲音，有比汽笛更低的聲音，也有特別高的聲音，但這些都是人耳聽不見的。如果振動的次數少於每秒15次，空氣中就產生了聽不見的聲音——這即是在可聞限以下的所謂“低外聲”。例如，當大風在海浪的浪頭間滑過的時候，便形成了這樣的聲音。低外聲在海麵上飛向四麵八方，越過好幾千米，甚至會侵人門窗掩閉著的房子裏。但是，這種聲音是在每秒鍾十來次的振動下發生的，因此，我們不能夠聽見它們。

海洋的低外聲比最強的颶風飛得更快，它到達岸上遠比產生這種聲音的風暴為早。它通知每個能夠聽見這種聲音的人和生物：暴風雨要來了!看來，很多海洋生物是能夠聽見它的。在泥濘的沙灘上蹦跳的小蝦——所謂海蚤，總是在狂風駭浪到達之前很久便跑到離海較遠的地方去。而魚和水母在聽到海的警報以後，就深深地潛入海底。雖然這時候連氣壓表也還沒有預測出暴風雨的到來。

但是，我們也不必為了人耳的靈敏度太低而發愁。我們總可以用更精密的儀器來彌補。現在，蘇聯的科學家們正致力於這項工作，而且在不久就會有這樣的一天：那時候，一種能夠收聽低外聲的人造耳，將能夠靈敏地感受出在遙遠的海上咆哮的暴風雨的聲音，並且及早預報出來。在海的聲音中，除了這種聽不見的低外聲以外，還有一種回聲，也是聽不見的。一個古老的故事說：有一個古怪的人，他收購回聲。他不怕花錢，到全國各地去收買回聲——正確點說是去收買那些聽得特別好的回聲。結果，他有了一批驚人的搜集品：有隻重複最後一個字的回聲，有七重回聲，有像是在墓裏低沉地講話一樣的“幽冥”回聲，最後，還有一種能夠齊聲回答問題的回聲。這個古怪的人很以他自．己獨特的搜集品而自豪，而鄰居們都嘲笑他。可是鄰居們卻沒有想到：回聲是可以用來為科學和人類服務的。科學家們能把回聲利用在很多種儀器上。回聲，這本來是聲波在各種物體上的反射，因此，可以利用它來測量距離。聲音的速度是我們知道的，而聲音飛到一件物體上並反射回來所需要的時間，也是能很容易計算出來的。回聲也能幫助測量海洋的深度：在淺的地方回聲折回來很快，而在深的地方回來就比較遲。如果知道聲音在水中傳播的速度，那就很容易計算出水麵到水底的距離。人們曾經進行過很多次的試驗：撞響沉重的海鍾，聽聽回聲什麽時候回來；在水底爆炸子彈和手榴彈；還設計了一些特別的水底哨笛和發音器。但是，最初事情總是進行得不順利。聲音在水中散開來，向四麵八方傳播，以致回聲過於微弱，而且容易和海中的其它聲音混淆起來。“不用聲波，而用某種別的波來試試不行嗎?”科學家們想出了辦法，“例如說，從鏡子裏射出的普通光影，這不是一種回波——光波的反射嗎?”

但是，光在水中傳播得不好，它要被分解成各色的光線並且迅速地被海水吸收掉。最強的探照燈，隻是在三十公尺的深度下，光度便要減弱到百分之一。無線電波在碰到金屬物體的時候也會成為回波反射回來。把強力的無線電射束向四麵八方發出去，即使是在濃霧或者是在黑夜中也能由反射回來的“無線電光影”上探測出天空中的飛機、草原上的汽車和海洋中的輪船。但是，無線電射束也不能在水中傳播。水對於它們，就像銅牆鐵壁似的，完全不能穿越。因此，不論是在對潛水艇的通訊上，或者是在海洋深度的測量上，都不能利用無線電信號的回波。唯一能穿透深水進行探測的是強力的超聲波射束。有一種儀器，能夠發出人耳聽不見的聲音信號(超聲波)，並且接收回波，它的發明者把它叫做回聲測探器。回聲測探器發明以後，科學家們才知道：有些動物也能夠利用超聲波回聲。

蝙蝠在黑暗中怎樣尋找自己的道路呢?它們怎樣在飛行中捕捉夜出的昆蟲呢?這些問題在很久以前就引起了自然科學家們的興趣。也許，蝙蝠在黑暗中看得見吧?或者，它們具有驚人的嗅覺吧?或者，它們甚至不必接觸到一件物體，就能夠覺察出它來吧!

為了揭開這個謎，科學家們做了這樣一個試驗。在一問完全黑暗的屋子裏，橫七豎八地拉上了好些繩子，上麵掛著小鈴鐺。然後，把一隻用蠟封住眼睛的蝙蝠放進屋子裏去。奇怪，這隻瞎蝙蝠竟然碰不著繩子，它毫無聲息地在屋子裏飛來飛去。鈴鐺一次也沒有響。

這種莫名其妙的現象使科學家們傷透腦筋。隻有到能夠接收超聲波的儀器出現之後，秘密才被揭開。原來，蝙蝠在飛行的時候，總是不停地發出尖聲，每秒鍾有20—30回，但是這種最細微的叫聲是人耳所不能聽到的。超聲波碰到了攔在前麵的物體，就反射回來，而蝙蝠就用它的巨大的耳朵來接收這種人耳聽不見的回波，並且在一片漆黑中毫無錯誤地找尋出自己的道路。當然這種“聲音測位術”是很不完善的，人類創造的超聲波儀器比它更優越：人接收聽不見的回波不是從幾厘米以外，而是從幾十千米之外發出來的。現代的回聲測探器放出的聲音，頻率達到每秒鍾四萬次。這種強力的、卻聽不見的超聲波不是向所有的方向傳播，不是白白地在水中散失，而是成為細細的一束向前飛射，像一股強力的激流或者探照燈的光線一樣。人們把這種超聲波射束向正下方直射，使它的回波從海底反射回來，並且用特製的“超聲波耳”及時地把它捉住。

在探測的時候，觀察者用不著進行辛苦的計算。回聲測探器的儀表一轉眼問就能夠確定船下麵的海水深度，同時，在駕駛員麵前的一個小玻璃框內，立刻就現出了數字，或者是自動記錄器劃在紙帶上的曲線。 ‘

超聲波射束不僅隻是對著下方放出。還有一種特殊的儀器，可以用來探測船隻前方的道路和它四周的空間，這種儀器叫做水中定位器。水中定位器的“聲眼”在船底下轉動，觀察水下的四麵八方，並且把周圍的一切情況向甲板上報告。它的信號可以在一個屏幕上看到，也可以在一副特製的耳機裏收聽。在這裏，超聲波回波的無聲語言轉變成為聽得見的聲音。水中定位器使船隻能夠在濃霧和黑夜間找出航道，預告漂來的冰山和迎麵來的船隻。救護船在尋找沉溺的船隻的時候，用它來探測海底。最近，回聲測探器已經開始用來和海洋生物進行“交談”，捕魚船用它來在深水中尋找魚群和偵察它們的行蹤。魚類的微弱的聲音也好，風暴的強烈的聲音也好，從前人類所不知道的，現在我們科學家們創造的金屬“耳朵”都聽得越來越清楚了。