[陇文化]音碎玻璃杯运用共振原理＂名侦探柯南＂有相关桥段

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《神探柯南》真人版中的共鸣桥

我不信！这不科学！高对说道。在江苏卫视的“超脑”节目中，一位选手用狮子的吼声打碎了一个高高的玻璃，而坐在评委席上的高则称其不科学，并质疑道:我是理工科出身，我想看看真实的东西。高的反复提问导致了选手们的不满:我觉得这超出了高老师的认知范围。

一个

《科学美国人》杂志报道:

声音会毁坏酒杯和镜片

很多年前《科学美国人》杂志上有一篇报道，描述了这样一个场景:她从容地走上舞台，吸气时胸部隆起，嘴唇微张，吐出一串令人印象深刻的高音，却看到香槟酒杯破碎，眼镜镜片碎裂，树枝状装饰灯爆裂，声音震毁了音乐厅。

像地球上所有其他材料一样，每一块玻璃都有一个自然共振频率。一旦外界的干扰，比如声波的频率与之匹配，就有可能导致玻璃产生较大的振动，甚至破裂。其中，玻璃瓶或玻璃杯尤为脆弱，因为它们的形状近似中等空的管状体，这就是为什么当你敲击它们时，它们会发出清脆的声音，就像钟声一样。如果一个人唱歌时的声音频率和这个叮当的频率相同，那么她/他发出的声波会引起玻璃周围的气体分子随之振荡，频率和它的共振频率相同，所以玻璃也会随之振动。而且如果歌手声音够大，玻璃可能会碎。

2

物理学家:大声点，祝你好运

物理学家指出，虽然用你的声音打碎玻璃是可能的，但你的声音必须非常大，并且很幸运。如果你能让玻璃振动，并不意味着你能打碎它。破损的发生很大程度上取决于其原有内部缺陷的存在。所以，为了保证演出的成功，演员最好仔细挑选一个有微小裂纹，在震动下容易破碎的玻璃。

事实上，每种材料的表面都有很多微小的裂纹和裂缝，但它们太小了，肉眼看不见。然而，这些裂纹的分布可以变化很大。两只肉眼看起来一模一样的眼镜，强度可能完全不同，这样一只可以承受更大的体积，而另一只则不能。

简单地说，你发出的声波从一个空气体分子传递到下一个空气体分子，直到它碰到玻璃。当体积增大时，你施加在玻璃上的压力实际上增大了。

就像推着孩子荡秋千。你越用力，孩子摆动得越快。但是，如果推的次数太多，就会发现每推一次效果都不大。必须等到秋千下降到某个地方再用力推才能达到最佳效果。

三

原理简单，操作困难:大声是关键

虽然听起来不算太难，但实际上在现实生活中真正用声音击碎玻璃是极其困难的。据说意大利著名男高音歌手恩里科·卡鲁索(Enrico caruso)能做到，但他死后妻子否认了。

那么为什么用声音打碎玻璃这么难呢？让我们回到摇摆的例子。与手臂的力量相比，坐在秋千上的小男孩并不太重，但是对于振动着的空气体分子来说，玻璃的重量几乎就像一个重达数百磅的胖子，所以很难对它施加很大的影响。

所以，只有最脆弱细腻的玻璃制品才能产生足够的共鸣现象，让一些人的声音不用扩音机也能被震碎。

20世纪70年代，有一部非常著名的商业电影，一个女演员用声音打碎了一个酒杯。之后这一招用了很多次，但都是借助扩音机做出来的。把声音聚焦在一个目标上还有一个应用，就是超声波碎石术，但不同的是，医生不需要考虑让声波的频率与你体内结石的共振频率相同，他们只需要集中足够强大的声波能量即可。同样，如果一个歌手的声音足够大，比如像炸弹爆炸一样大，那么他就不需要满足玻璃器皿的共振频率，但他仍然可以把它们击碎。

2005年，探索频道播出了一个节目，在该节目中，摇滚歌手杰米·维德拉(Jamie Vidra)用12个玻璃眼镜进行了实验。结果，他成功地用自己的声音打碎了一个玻璃杯。这是人类的声音第一次可以在录像的情况下击碎玻璃。

Vidra打碎玻璃的时候，声音是105分贝，和工作时的手提钻差不多。不是每个人都能发出这样的声音。歌剧演唱家多年来刻苦训练，使他们能长时间发出100分贝以上的大声音，而人的平均声音只有50分贝左右。

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实际上，声波在共振的作用下可以击碎玻璃等产品，这在艺术作品中，尤其是推理作品中早已是一座桥梁。在阿加莎·克里斯蒂的短篇小说《海伦的脸》中，在广播中播放歌剧的男高音击碎了玻璃毒瓶。日剧《伽利略》、《柯南》等。都有使用共振的相关桥梁。

如果你不熟悉这些作品，你应该总是熟悉以下场景:在哈利·波特的第三部电影中，哈利和他的妻子想让他们欣赏她惊人的歌声，这种歌声可以打碎杯子。当然最后她失败了，偷偷把墙上的杯子砸了。

艺术品中的桥段可能有些夸张，具体量化数据也不严格。然而，这些桥梁的使用表明了共振原理及其效果，这一点早就众所周知和公认。