极光 代表什么(极光代表什么含义)

一天深夜,在芬兰北部偏远的萨利色尔卡(Saariselkä)的一个爵士音乐节上,莱恩(Laine)和他的朋友们决定到外面去观看北极光,聆听寂静。

当时温度为零下35°C,当北极光在头顶上展现时,一切都是寂静的。莱恩说:“我们都开始倾听,不说话,不动,甚至会屏住呼吸。”他们想听听在没有交通、没有风和每个人都睡着的情况下能有多安静。

但令他们惊讶的是,这并不是完全的寂静。这群人开始意识到一种微弱的背景声音,这种嘶嘶声似乎随着极光的移动而变化。

莱恩说:“我们开始讨论这些声音是否可能是由极光引起的,我们一致同意认为这是不可能的。因为极光很高,在那里发出的声音在地面上是听不到的。”

那是在1990年。而在1999年在此参观爵士乐音乐节之前,莱恩忘记了沙沙作响的极光。他又一次被那神秘的声音迷住了。他可能不是第一个对这一现象感兴趣的人,但他也许是解决这一问题的最佳人选。

莱恩在赫尔辛基的奥尔托大学(Aalto University)研究心理声学--一门关于声音和我们如何感知它的科学。在过去20年的大部分时间里,他一直在努力证明极光不仅仅是眼睛的盛宴,对于耳朵来说也有有奇异的魔力。

当来自太阳的带电粒子与地球大气层碰撞时,北极光就会出现。在两极,我们星球磁场的方向可以使这些粒子穿透空气的上层,在我们头顶80公里处激发气体分子。然后这些分子以光的形式去除多余的能量:绿色或红色代表氧气,蓝色或紫色代表氮。

大多数极光观察者什么都听不到。声音在背景噪音中消失了,比如交通、人们说话和拍照的背景噪声。很少有人像莱恩的团队那样,在完全寂静的环境中寻求观看。

莱恩发现了关于北纬土著居民极光声音的长期记录,以及300多年前的科学报告。1931年编制的一份清单引用了一位听众听到的“像丝绸裙那样沙沙声”,另一位听众说这是“把几片熏肉扔进炽热的平底锅时发出的声音”,第三位听众把极光的声音比作“一群鸟飞到自己的头上”。其他人描述了“一种非常奇怪的微弱的口哨声”。

想要复制这些观测结果的物理学家就没那么幸运了。阿拉斯加大学的德克·卢默兹海姆(Dirk Lummerzheim)说,极光的声音是有问题的,原因有两个。卢默兹海姆说:“用技术设备记录或观察声音的每一次尝试都失败了。目前还没有一种已知的机制可以解释人们报告的声音。”

看到但没有听到

这使得一些人认为这种声音是由于看到极光而产生的听觉错觉,甚至是通感的结果,在这种情况下,一种感觉的激活可以触发另一种感觉。对莱恩来说,这只是因为很难解释而忽略了观察结果。

莱恩说:“如果加拿大原住民、因纽特人、萨米人和生活在西伯利亚北部的少数民族是对的,那该怎么办?我们不应该指责观察者犯了错误,也不是说他们有通感,难道我们不应该研究这一现象并解开这个谜团吗?”

2000年,莱恩启动了一个项目,与芬兰的索丹曲莱(Sodankylä)地球物理观测站合作,该观测站是北极光的专门知识中心。它的一个主要的目标是第一次记录极光的声音。这是具有挑战性的,因为它不清楚是什么声音,或它是从哪里来的。

莱恩说:“我们花了很长时间才发现周围所有的声源,并将它们排除在外。”这些困难,再加上寻找资金和缺乏广泛兴趣的挑战,直到2010年,莱恩才捕捉到他第一次记录的极光声音。

对于那些认真对待极光声音的人来说,录音中包含了一个惊喜。许多人推测,这些噪音是由于地面物体充当电磁接收器,微小的天线随着头顶上的强光而振动。莱恩对此持怀疑态度。他说:“数百年来,观察家们一直在谈论这些声音是‘在空气中’,而不是在地面或树梢上。”他的心理声学背景鼓励他相信这些报道。

“观察家们谈论空气中这些奇怪的声音已有很长一段时间了。”

莱恩的发现最终证实了这一点:这些声音是从不到100米的高度从空气中发出的。他说:“人类的听觉非常擅长声源的本地化,这部分的报告并没有得到认真的对待。”

那么为什么会出现这些极光的声音呢?莱恩认为,它们的起源在于一种被称为电晕放电的现象。这些放电经常出现在高压电气设备周围,以蓝色辉光的形式围绕着尖头的金属物体,通常伴随着嗡嗡的声音。

为了产生所需的电压,你需要在非常近的地方建立大量的正负电荷。莱恩的建议是,这可以发生在非常安静的夜晚,当冰冻的地面开始冷却上面的空气。这导致了一层很高的暖空气,几百米深的冷空气被困在下面。接近地面的负离子上升到这个界面的下层,也就是所谓的反转层,但是被阻止上升到它上面。同时,正离子沉积在其上表面。莱恩说,在极光的作用下,这个已经很大的电位会进一步增加,直到一个突然的电晕放电发生为止。这会产生紫外线、磁场脉冲和声音。

这一理论很好地解释了为什么声音只有在特定的天气条件下才会出现。没有反转层,就没有声音,无论极光显示有多亮。当声音出现时,它们总是处于相似的高度。

英国南安普顿大学(University of Southampton)的空间物理学家丹尼尔·怀特(Daniel Whiter)表示:“莱恩提出的机制似乎确实可行。”但并不是每个人都相信。卢默兹海姆说,大多数科学家仍然忽视极光声音,那些接受极光声音的人倾向于把通感作为一种解释。卢默兹海姆说:“其他研究人员需要的是尝试复制莱恩的实验,并设计独立的实验来检验反转层假设。”

然而,莱恩对之前被认为是虚幻的所有报告的辩护进展感到高兴。他说:“在这漫长的历史中翻开了新的一页,那些对这些声音进行了有效观察的人现在可以感到自豪了。”