科学家们研究发现:鲸类会时常改变歌声的音调

2019-06-11 16:00:04 作者:bianji3  阅读:118 次  点赞:0 次  鄙视:0 次  收藏:0 次  由 www.agg.me 收集整理

据报道,澳大利亚和英格兰的科学家们日前研究发现,鲸类会时常改变歌声的音调,以便让同伴更容易记忆自己的声音。

  座头鲸每隔几年会在发音时选用更基础的音调,专家称这相当于鲸的重置按键,可以保证其高贵美妙的旋律容易被鲸群记忆。

  澳大利亚昆士兰大学和苏格兰圣安德鲁斯大学的相关科学家们已研究鲸类长达13年之久。

  通过对澳大利亚东部海域95头雄性座头鲸的观察研究,结果显示,鲸类歌声的逐渐改变起先是由单一个体自然而然地开始的,但是随后迅速传播至整个鲸群。

  专家称这一部分是由于鲸类的学习能力有限。

  此外,修改并重新学习原有的旋律对它们来说更容易一些,这也是鲸群拒绝制造或记忆全新声音的原因。

  据报道,研究人员在韩国挖掘现场发现1.1亿年前如麻雀大小的恐龙足迹,足迹大小仅1厘米,据推算这种恐龙甚至可以放进我们的手掌。

  这一组脚印在韩国白垩统晋州组发现,足迹拥有迅猛龙的特征,有两个脚趾落在地上,这种麻雀大小的食肉恐龙,腿就像火柴棍一样。

  研究人员尚未确定这些脚印属于成年的食肉恐龙还是它们的幼崽,但属于幼崽的可能性更大。

  研究人员Romili博士表示,这是迄今为止发现的的世界上最小的恐龙足迹,于2011年首次在晋州市发现。

  他说当他看到这么微小的痕迹时非常震惊。由于它们只有两个脚趾所以这表明它们应该属于迅猛龙。

  此前发现的中国小盗龙的体型也很小,只有乌鸦那么大。但此次在韩国发现的这些脚印比中国小盗龙更小。 

  如果这些足迹是由恐龙的幼崽留下的,我们就无法确定它究竟属于什么恐龙。 

  研究者们说,中国的小飞龙吃鱼,但我们不清楚麻雀大小的猛禽是如何捕食的。在这个地点,研究小组还发现了鸟类、翼龙、蜥蜴、海龟、哺乳动物甚至青蛙的足迹。

  Romilio博士说,足迹是由晋州教育大学的金教授在寻找文化遗产时发现的。团队将足迹命名Dromaeosauriformipes rarus。金说,这意味着它已被归为成为迅猛龙。

      据报道,天文爱好者们常报告称,当流星从空中飞过时,他们会同时听到奇怪的爆裂声和呼啸声。虽然从半空中飞过的火球发出声音似乎并不稀奇,但奇怪的是,这些流星距地面约60英里(约合96公里),声音无法立即传播到我们身边,而应当过几分钟才行。

      当流星尖叫着划过大气层,对于地面上的我们来说那不过是一场无声的演出。大多数流星燃烧于地表上空的数十英里外,等音爆声传到我们耳中,已经是流星划过夜空的几分钟之后了。

  多年来有关流星响声的报道大多将其描述为空气中奇怪的嘶嘶呲呲声,就像有人在煎培根。而因为声音传播的速度太慢,因此即使将这种现象与流星直接关联到一起,这些报告通常也都会被驳回,或是将嘶嘶声归结于地球自身。

  但是近日,来自桑迪亚国家实验室与捷克科学研究院的研究人员解释了神秘爆裂声背后的机制。

  听起来很诱人

  这些声音并非来自于流星进入大气层时挤压空气,与空气粒子产生的撞击,而是来自流星燃烧时散发出的热量。

  流星燃烧时的温度能和太阳相媲美,其释放出的能量多到能够以电磁能量的形式到达地球表面,即所谓的电磁辐射热效应 。

  当某些物体吸收了能量脉冲后,就会加热并迅速膨胀,继而与周围的空气相互碰撞产生噼啪声。

  研究人员在能够屏蔽所有外部声音的消音室中测试了这个想法。

  他们用LED灯和麦克风瞄准各种各样不同的物体,包括木头、油漆、毛毡和假发,均捕捉到了流星观测者所描述的声音——砰、嘶、沙。

  当LED灯以1000赫兹的频率闪烁时,物体发出了25分贝的声音,已经大到足以让人听见。

  这个试验也证实了研究人员的假设,即流星很可能将热量从大气层上部一直传送到了地面上的物体上,继而发出响声。

  最初是在1880年,Alexander Graham Bell发现,拿一个开槽轮快速切断一束阳光会令某些物体发出声音。

  这种现象被称为光声效应 ,当快速能量脉冲加热物体并推挤其周围的空气时便会出现,而运动的空气粒子则以声波的形式被监测到。

  闪烁的流星

  大多数流星变成火球时并非稳定燃烧,而是一系列的高速闪烁。因该过程只持续一毫秒左右,所以我们根本不会注意到它有多快。

  捷克科学院天文研究所旗下的天文组织“火球网”使用高速光度计进行观察,跟踪了100多个火球的光曲线后发现,看起来稳定的火焰其实是一系列的闪现。

  这些脉冲与Bell在实验中见到的闪光类似,其能量很可能大到足以激发地球上某些物体的分子跃迁到更高的能态。

  他们还发现,能快速吸收光、但热量传导差的材料发出的声音与之最为接近,包括深色的衣服、头发、树叶、草等一系列与半空中咝咝作响的声音相匹配的物体。

  试验模型显示,只要其脉冲与我们的耳朵能够接收到的频率相匹配,那么和月亮一般亮度的流星就应该能够产生可被人耳听见的光声效应。

  所以,如果你幸运地发现了一颗流星,仔细听,它可能在和你说话。

         声音(sound)是由物体振动产生的声波。是通过介质(空气或固体、液体)传播并能被人或动物听觉器官所感知的波动现象。最初发出振动(震动)的物体叫声源。声音以波的形式振动(震动)传播。声音是声波通过任何物质传播形成的运动。

         你最害怕的声音是什么?在家玩电脑,开门的钥匙声?或者看恐怖片时候,电影里面的恐怖音乐?

          世界各地都有许多无法解释的声音——有些是一次性的,而有些是重复的。

  一些人多年来一直未解开谜团,1997年深海麦克风的发现引起了人们的狂热猜测。是否有更大的动物潜伏在未知的深处,比我们所知的任何东西都更大?

  事实证明:在发现的15年后,科学家们宣布,这一“发啸声”是由于一个巨大的冰架在南极破裂所造成的。

  这并不是唯一能激起人们对未知事物好奇的声音,还有许多声音仍然让科学家们挠头不解,让我们来了解以下5个。

  1.嗡嗡声

嗡嗡声的一种解释是频率非常低(VLF)的无线电传输造成的。(图片来源:ALENGO / GETTY)

  从20世纪60年代开始,世界各地的人们都在不断地听到低频声音。大多数听过它的人说这听起来像是卡车发动机空转,连耳塞也无法阻挡它的传播。

  有些人怀疑这种嗡嗡声是一种物理的声音,在有些情况下,这可能是心理学的结果,因为人们过于关注环境噪音,但对大多数人来说,嗡嗡声似乎是非常真实的。

  许多明显的来源已经被排除,例如高速公路噪音,工业设备,电网和电话塔。

  内布拉斯加大学的地球科学家David Deming的一项研究表明,这种嗡嗡声实际上可能是由军事力量使用的极低频无线电信号传输造成的。

  其它研究表明,这种嗡嗡声来自于自然的陆地或地质现象。动物似乎能够预测地震,这是一个经过充分研究的事实,所以也许有些人类有相同的机制。

  2.震天雷

震天雷是天空中神秘的声音——但不是雷声。(图片来源:VALERY HACHE)

  震天雷是世界上另一种声音。从印度的恒河到日本海,这些神秘的声响像隆隆的炮声从天空传来。它们通常在水附近被听到,偶尔也会震动窗户和盘子。

  科学家们提出了一些可能的原因。在靠近海岸的地方,巨大的海浪冲击着悬崖,可能会造成这样的声音。

  沙丘还能通过无法解释的机制,在罕见的情况下发出巨大的声音。

  其它猜测则是流星在进入大气层时产生音爆;或是来自太阳的日冕物质抛射引起的冲击波撞击地球的磁场等。

  与交流声一样,这些解释的组合很可能就是罪魁祸首。

  3.52赫兹的鲸声

这种神秘的叫声可能是鲸鱼和蓝鲸之间的混合。(图片来源:SCIENCE PHOTO LIBRARY)

  现在来听一声可能会让你心碎的声音:一种与众不同的鲸叫声,与我们所知的任何其它鲸鱼都不同。

  自1992年以来,这一声音一直在北太平洋被一组机密的海军水听器追踪,但从未被观测或研究过。

  这一声音的频率为52赫兹,比其它鲸类高得多;蓝鲸的叫声通常在10-39赫兹,而长须鲸则是20赫兹。

  科学家们推测它可能是来自于一种畸形的动物,或者是一种杂交的动物,比如蓝鲸和长须鲸的后代。另一些人则认为它可能是用方言演唱的。

  虽然这个声音的主人被称为“世界上最孤独的鲸”,但鲸发声专家们很快指出它和蓝鲸之歌有很多相同的特性,所以其它鲸肯定能听到——甚至回应它。只是这头鲸也许有点古怪。

  4.升频声

海底火山可能是造成这种声音的原因。(图片来源:BOB HALSTEAD)

  升频声是由一长串的声音组成的,它像一个怪异的嚎叫,从低到高的频率不断地向上掠过。1991年,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的自主水听器阵列首次在太平洋发现了它。

  有趣的是,它全年都在变化,在春季和秋季达到顶峰,尽管科学家们不确定这是由于来源的变化,还是声音传播环境的变化。

  这个声音有一个似是而非的解释:海底火山。人们认为这种声音可能是由炽热的熔岩流进冰冷的海水中造成的。尽管它仍能被探测到,但自发现以来,这个声音一直在缓慢下降。

  5.门农的阿波罗神巨像

位于卢克索西岸的门的巨像有17米高,由两个巨大的花岗岩块切割而成。(图片来源:PAUL PANAYIOTOU)

  在埃及卢克索附近的尼罗河西部,两座巨大的石像矗立在那里。它们被称为门农的巨人,是献给阿蒙霍特普三世法老的贡品。

  公元前27年,一场巨大的地震摧毁了一处巨大的雕像,下部开裂,并使顶部坍塌。很快人们开始注意到一些奇怪的东西——雕像开始“唱歌”。

  对于希腊历史学家和地理学家Strabo来说,这听起来像是一种打击乐,而希腊旅行者和地理学家Pausanias则把它比作一根琴弦断裂的声音。

  科学家们推测,这一声音是由于太阳升起时,石头废墟中热量和湿度的上升引起的。但是他们不能验证他们的理论,因为尽管雕像还在,声音却消失了。

  据说,石像原本每尊重1300吨,腿的两边还能看到阿梅诺菲斯三世母亲和王后的小雕像。公元前27年,巨像因为一场地震裂开,从此每天凌晨都会发出哭泣般的悲鸣。古罗马人古希腊人认为这是门农在用哭声呼唤他的母亲。裂缝在公元3世纪被修补后,人们就再也听不到悲鸣声了。

 昨天我们已经为大家介绍了诺贝尔物理学奖获得者及奖项涉及领域情况(链接)。LIGO这次是踏踏实实的上了热搜头条。外星探索的小编认为正正是意料之中的事情。只是略迟了一点点。

在一片嘈杂的背景噪音中,一声“噗”的清脆声响,如水滴落水,持续时间短暂得不到1秒,这正是由引力波转化成的宇宙之声。

  这个声音源自13亿年前一个双黑洞系统的合并,由此产生的引力波信号经过13亿年漫长旅行,于2015年9月14日抵达地球,被“激光干涉引力波天文台”(LIGO)的两个探测器捕捉到。

  2017年10月3日,为探听到这一“宇宙之声”作出贡献的美国科学家雷纳·韦斯、巴里·巴里什和基普·索恩被授予诺贝尔物理学奖。

  他们性格各异,组成了一支互补的团队:韦斯来自美国东岸的麻省理工学院,是位言行稍显拘谨的实验物理学家;索恩来自西岸的加州理工学院,是位风趣活跃的理论物理学家,与韦斯是LIGO的联合创始人;巴里什也来自加州理工学院,曾主持过国际直线对撞机项目(ILC),因优异的科研管理经验而担当LIGO项目主任。

  遗憾的是,LIGO联合创始人、英国实验物理学家罗纳德·德雷弗于今年3月去世,未能见证这一荣誉。他与韦斯、索恩共同获得2016年邵逸夫天文学奖。

  瑞典斯德哥尔摩当地时间10月3日,瑞典皇家科学院将2017年诺贝尔物理学奖授予Rainer Weiss,Barry C. Barish和Kip S. Thorne。

 

  雷纳·韦斯——LIGO的“发明者”

 雷纳·韦斯的生日是9月29日,诺奖是最好的生日礼物,对于刚过完85岁生日的他来说。“我认为这是对背后千名科研人员的认可”,他接受当地媒体采访时说。

  此前他已获得很多奖项,他甚至说,这些奖令他有些不安,“我会用90%的奖金帮助研究生,但我并不是一个英雄”。

  出生于德国的韦斯在上世纪70年代就提出了用激光干涉技术来探测引力波的实验构想,这是LIGO装置的基础。随后,韦斯遇到了索恩,二人仔细研究了探测引力波的可行性。韦斯推动了仪器方面的科学研究,使得LIGO相关设备达到了足够的灵敏度和稳定性,最终捕捉到了“宇宙之声”。

  2015年第一次探测到引力波后,韦斯和索恩紧紧拥抱在一起。韦斯说:“如果我们能把这一消息告诉爱因斯坦,那么他的表情一定会很好玩。”百年前,爱因斯坦在广义相对论中预言了引力波的存在。

  基普·索恩——LIGO的“代言人”

  “引力波将成为未来几年、几十年甚至几个世纪人类探索宇宙的强有力工具,” 77岁的基普·索恩获奖后接受媒体采访时说,“这是全人类的胜利。”

  不过,他说1000多名参与引力波探测工程的科学家没能分享这一奖项,“有些令人失望”,但他还是十分荣幸能够代表他们接受这一荣誉。

  擅长科普写作,语言表达能力极强的索恩被认为是美国引力波探测项目公认的“代言人”。1970年,年仅30岁、打扮“嬉皮”的他成为加州理工学院历史上最年轻的教授。他“任性”地依照个人兴趣,开创了物理学多个分支领域,促成了引力波探测各相关领域研究的大发展。

  LIGO科学合作组织的研究成员、加州理工学院物理学教授陈雁北在上世纪90年代曾是索恩的学生。他对新华社记者说,索恩推动了引力波探测研究合作,帮助搭建了整个研究理论框架,促成了这一领域研究“大生态”的发展。

  索恩不仅对科研充满激情,还是一位在文学和艺术领域游刃有余的“跨界达人”。2009年退休后,他前往好莱坞参与电影制作。首部电影便是著名的《星际穿越》,索恩担任科学顾问。这部科幻电影成为很多物理课堂的必放影片。

  索恩撰写的科普书籍被翻译成多国语言,其科普演讲节目在媒体上反复播放,他推动科幻小说新的创作方向……正是索恩等人的努力,让全世界无数年轻人开始对引力波、相对论、时间旅行等话题着迷,激发更多年轻人投身自然科学探索。

  巴里·巴里什——LIGO的“大主管”

  对于81岁的巴里·巴里什来说,获得诺贝尔奖是“意料之中”的事。

  他特意设了一个闹钟,等着接诺贝尔奖团队的电话。果然,电话在凌晨2:41分响起,早于他的设定闹钟4分钟。

“虽然我们有一些预期,但瑞典皇家科学院的保密工作还是做得非常好,”他告诉美联社记者。

  曾主持过国际直线对撞机项目的巴里什在科研项目管理方面特别有一套,威望极高。早期LIGO项目内部也曾充满竞争、矛盾和对立,一度关系僵化。负责该项目的加州理工学院和麻省理工学院“脾气”和“秉性”各异,在合作中遇到很多问题。直到加州理工学院找到巴里什来主持实验工作,才逐渐把两个学校的合作拉上正轨。

  在采访中说,是科学目标和不断的技术挑战激励着他坚持走下去。他于1997年至2006年担任LIGO项目主管,把早期“各自为政”的几个研究小组,成功转化为由1000多名科学家参与的高效的国际大科学合作工程。他

  美国《科学》杂志在一篇关于巴里什的报道中写到:“他虽然没有发明LIGO,但是他让LIGO成为了现实。”

          阿汝错湖区湖底又发出一些奇怪的声音,难道相同的一幕又要出现啦!

 

  由中科院青藏所姚檀栋院士带领的科考队,将前往日土县东汝乡阿汝村,通过卫星遥感和实地观测等,对阿汝错湖区和冰川进行综合考察。听当地老百姓说,最近又听到了上次冰崩前冰川发出的那种“噪音”。

 

  水做了冰崩的“润滑剂”

 

  姚檀栋将阿汝冰崩看作一种新出现的冰川灾害。“它几乎是飞下来的,冰体4分钟内向下移动了5.7公里,形成冰崩扇前的速度约每小时90公里。”姚檀栋形容第一次冰崩,碎冰冲入阿汝错掀起了10米高的巨大“湖啸”,在湖对岸留下了清晰的冲刷痕迹,最远达到离岸250米处。

 

  两次冰崩不是由于短期极端的天气异常导致的。姚檀栋通过雷达遥感数据发现,从2011年开始,发生冰崩的两个冰川都出现了上部冰体向下部快速迁移的现象,“这说明冰崩的发生有一定积累过程”。

 

  “冰川本来和底部岩是冻在一起的,气温升高就可能导致其分离。”在气候变暖的大环境下,姚檀栋还特别强调降水的原因。气象站观测记录显示,阿里地区2010年以来降水量逐渐升高,冰川积累区变大变厚,不堪重负。

 

  而且,野外考察发现,阿里地区的冰川可能主要发育在砂岩和泥质灰岩地带。本来,砂岩山脊比较浑圆,风化山体坡度较小,冰川发生冰崩的可能性较小。“但冰川融水进入冰川底部起到了润滑作用,冰川就可能滑动甚至崩塌。”姚檀栋说,幸存者目击冰崩时看到的“黑雾气”,就是冰川带下来的基岩形成的。

 

  “阿里地区区域性变暖、变湿,导致了这种冰崩灾害,而且很可能继续发生。”姚檀栋说。

 

  阿汝冰崩不是孤立事件

 

  “当前,古里雅冰川的温度达到1000年来最高点。”美国著名冰川学家朗尼·汤普森的冰芯数据发现,与阿汝冰川直线距离只有170公里的古里雅冰川也面临类似的变化。这些冰川的稳定性是否已达到或接近了临界点?这是国内外冰川科学家最关注的问题。

 

 

  由于地理位置接近,古里雅冰川和阿汝冰川有着密切联系——西昆仑和阿里地区一样,也在变暖变湿。“应该给古里雅冰川改个藏族名字,比如叫郭扎冰川,与它南部的郭扎错联系起来。”姚檀栋提出,阿汝冰崩不是孤立事件,需要建立阿汝—郭扎这一区域的冰川变化研究体系。监测冰川的同时,还要研究冰融化导致的湖泊变化、草场变化等一系列生态问题。

 

  与青藏高原东南部湿润地区相比,阿里地区寒冷干旱、降水稀少。冰川就是高山固体水库,维系着地区的生态安全,是气候—水文—生态链条的关键一环。“这里孕育了流到印度、尼泊尔的河”,在姚檀栋看来,冰崩的潜在威胁有可能造成冰川固体水库调蓄功能失调,带来一系列生态灾害,从而威胁到青藏高原作为“亚洲水塔”的命运。

 

  “科学家能做的,是评价冰崩的关键参数体系,从空间尺度上分析这些参数的演变过程,重点监测具有高风险的潜在冰崩区。”在与阿里地区行政公署相关人员的座谈会上,姚檀栋建议当地政府搜集村民发现的冰川变化前兆与灾害信息,建立村、乡、县、地、区不同层级的实时信息系统,与科研协同起来,建立冰崩预警体系。

        希望科学家能够尽快分析出数据,想出解决办法,大家能够安安心心,平平安安,踏踏实实的过日子。

    你曾听过自己的声音吗?你是否曾希望自己的声音更动听、更有诱惑力?

      北京时间3月27日上午消息,著名物理学家霍金出演喜剧短片。剧中,他要从英国著名演员连姆·尼森(Liam Neeson)、比尔·盖茨和卡通形象“猪小姐皮吉”(Miss Piggy)的声音中选出最适合自己的一个。

    他想换一种声音,霍金显然厌倦了英特尔公司为他设计的发声机器。所以他试听了些或精彩、或平庸的声音,看看哪一种最适合他。

  实际上,霍金没有换自己的声音,上述描述的只是一段虚构剧情。这部短片叫“史蒂芬·霍金的新声音”,是英国慈善组织“喜剧救济基金会”(Comic Relief)在3月24日慈善节日“红鼻子节”(Red Nose Day)到来之际推出的喜剧短片,霍金在其中客串角色,而且本色出演。

  看看那些名人吧,他们都认为自己是这一角色的最佳人选。比如英国著名演员连姆·尼森就尽了最大努力。

      最受欢迎的肯定是”胖妹子”瑞贝尔·威尔森(Rebel Wilson)。但她读“史蒂芬”一词好像在念NBA金州勇士某位名将的姓氏。

  而当霍金面对名人厨师戈登·拉姆齐(Gordon Ramsay),霍金只是若有所思地说:“如果我那样说话,我不觉得别人会拿我当回事。”

  为了给霍金“配音”,卡通形象“猪小姐皮吉"使出浑身解数;比尔·盖茨也尝试了一下;歌手兼演员林·曼努尔·米兰达(Lin Manuel Miranda)和约翰·波耶加(John Boyega)亮出了自己的绝活。波耶加说,他理应给霍金“配音”,因为以前他真的去过太空。

  在《万物理论》(The Theory of Everything)中饰演霍金的埃迪·雷德梅尼(Eddie Redmayne)被吓到了,因为他没想到自己也要去“试音”。 这部短片的视频已被发布到YouTube,它必将给人们带来对机器人世界的思考和遐想。

    目前为止,还有一位明星没有到场参与试音。而她相信霍金的声音是“超级性感和炫酷的。”

  那就是苹果的语音助手Siri。

        记得以前看过一个科幻电影,外星人潜伏在人类当中。和人类看起来一模一样。其实小编我也一直认为外星人在关注着人类,也许在土星环中,也许就在月球上,更有可能就在地球上,以某些奇特的方式存在,又让我们习以为常。人类探索外在生命,也算是大手笔了,比如中国的天眼,美国的突破倾听计划等等。最近有科学家称,接收到了海底深处传来的未知声音。这个声音是不是外星人或者是外星人的秘密设施发出呢?现在还不得而知,也有专家称因为海底生活着哺乳类生物,它们也能发出音频,而且频率域比人类的宽许多。据此推测是鲸鱼发出。

科学家还无法确定这些奇怪声音的来源,但它们可能是须鲸在呼唤配偶时发出的声音。科学家还无法确定这些奇怪声音的来源,但它们可能是须鲸在呼唤配偶时发出的声音。

科学家将水中听音器放到了深度约为11公里的挑战者深渊中。科学家将水中听音器放到了深度约为11公里的挑战者深渊中。

挑战者深渊为马里亚纳海沟最深处,深度达11公里,坐落在美属关岛的西南方向约322公里处。挑战者深渊为马里亚纳海沟最深处,深度达11公里,坐落在美属关岛的西南方向约322公里处。

       据国外媒体报道,研究人员近日发布了一段来自海底最深处的奇怪音频。俄勒冈州立大学哈特菲尔德海洋科学中心的科学家将这段音频称作“西太平洋拨弦声”(Western Pacific Biotwang)。他们猜测,这最可能是一种我们此前从未听过的、由鲸鱼发出的声音。

  这段音频由五个部分组成,每段长度介于2.5秒至3.5秒之间,有的好似低沉的呻吟,频率仅有38赫兹;有的又如金属般嘹亮,频率高达8千赫兹。“这些片段非常容易识别。”俄勒冈州立大学海洋生物声学的资深助理研究员莎朗·尼尔柯克指出。“其中低频率的呻吟声是一种典型的须鲸叫声,如同拨弦一般,十分独特。但须鲸的叫声并不常见。”

  这些声音是利用被动声学海洋水下滑翔机录制的。这些仪器每次可以自动运行数月,下潜深度可达1千米。研究人员指出,这些声音最接近澳大利亚北部海岸的大堡礁附近的小须鲸发出的、类似电影《星球大战》中激光枪的声音。 马里亚纳海沟是已知的海洋最深处,位于日本与澳大利亚之间,深度达3.6万英尺(约合11公里)。

  须鲸是鲸鱼的一种,大多数海洋中都有它们的身影。它们靠嘴里的鲸须板进食,将磷虾和小鱼从海水中过滤出来,因此被称作须鲸。 不同地区的须鲸会发出不同的叫声,除了上述的“星战”叫声之外,北太平洋的须鲸会发出类似拨动金属弦的声音,大西洋的须鲸则会发出低频脉冲般的声音。

  “我们对低纬度地区的小须鲸分布情况不是很了解。”尼尔柯克说道,“它们是须鲸中体型最小的一类,很少待在靠近海面的地方,喷出的水花也不显眼,并且往往生活在公海地区,因此很难对其进行观测。但它们经常发出叫声,很适合用来开展声学研究。”

  尼尔柯克指出,此次在西太平洋记录的声音与“星战”鲸歌十分相似,因此很可能正是由小须鲸发出的。但科学家还无法确定这一点,仍有许多问题尚未解决。例如,须鲸的叫声通常与交配有关,主要发生在冬天。但此次西太平洋发出的声音却出现在一年中各个时期。“如果这是鲸鱼交配时发出的声音,为什么我们全年都能监测到呢?”尼尔柯克指出。“我们需要弄清这些声音出现在夏天的可能性有多大、分布的地域有多广泛。如今我们已经发布了相关数据,希望其他研究人员可以在过去和未来搜集的数据中识别出相同的叫声,最终判断出声音来源。”尼尔柯克说道。

  “我们还需要更多数据,包括基因、声学和视觉信息,才能确认发出声音的是哪一种鲸鱼,并进一步了解这些叫声的用途。我们希望能前往该地区,定位声音来源,找到发出声音的动物,获取生物样本,并弄清它们的发声方法。这真是一种神奇而诡异的声音,只有科学才能解释它的存在。”

  图为挑战者深渊及周边地区地形图。去年,美国国家海洋和大气管理局,俄勒冈州立大学与美国海岸警卫队共同投放了一台设备,用三个月时间监听了马里亚纳海沟底部传来的声音。  图为挑战者深渊及周边地区地形图。去年,美国国家海洋和大气管理局,俄勒冈州立大学与美国海岸警卫队共同投放了一台设备,用三个月时间监听了马里亚纳海沟底部传来的声音。

研究人员将水中听音器封在钛做成的箱子中,然后下放到海底。这件事十分棘手。研究人员将水中听音器封在钛做成的箱子中,然后下放到海底。这件事十分棘手。

  图为三种声音从海面到挑战者深渊底部的传播模型。红色代表声音所含的能量较高。图像显示,只有当声源处在挑战者深渊正上方时,声音才能传到挑战者深渊底部。  图为三种声音从海面到挑战者深渊底部的传播模型。红色代表声音所含的能量较高。图像显示,只有当声源处在挑战者深渊正上方时,声音才能传到挑战者深渊底部。

  去年,美国国家海洋和大气管理局,俄勒冈州立大学与美国海岸警卫队共同投放了一台设备,用三个月时间监听了马里亚纳海沟底部传来的声音。他们记录了鲸鱼和海豚经过时发出的声音、船只螺旋桨的声音、甚至还有去年7月16日在当地发生的地震的声音。

  “你可能会以为,海洋最深处是地球上最安静的地方之一。” 美国国家海洋和大气管理局的海洋研究人员、该项目的首席科学家罗伯特·齐亚克(Robert Dziak)指出。“其实那里充满了自然界与人类活动发出的声音。挑战者深渊(马里亚纳海沟最深处)周围主要充斥着地震的声音,还有须鲸发出的呻吟声,以及上方海域台风的呼啸声。还有许多声音来自于附近的船只,螺旋桨发出的声音特征十分鲜明,很容易辨别。”齐亚克补充道。“中国与菲律宾之间的航线枢纽关岛就坐落在挑战者深渊附近。”

  研究人员指出,监听海底深处的声音是一件十分棘手的事情。他们采用的做法是,将水中听音器封在钛做成的箱子中,然后下放到海底。“我们从未把水中听音器放到过深度超过1英里(约合1.6公里)的地方,而此次的下潜深度差不多有7英里(约合11公里),实在令人心惊胆战。”俄勒冈州立大学海洋工程师Haru Matsumoto表示。“我们释放水下听音器时,速度必须保持在每秒5米以下。压力变化太快对仪器不利,我们担心听音器的陶瓷外壳会因此而破裂。”

  仅过了23天,水中听音器就记录了各种各样的声音,但主要来源于海面上持续不断的台风和过往船只。最后,接收到研究人员从海面上发出的声音信号之后,水中听音器离开海底,慢慢地浮上了水面。“这有点类似向太阳系外层发射深空探测器,”齐亚克说道,“只不过我们是向地球内部的未知领域发射深海探测器。”

  深海的压力极大。在一般的家庭住宅或办公室中,大气压通常为101千帕;而在马里亚纳海沟底部,压强则高达11万千帕。该项目旨在确立太平洋海底最深处的环境噪音基准线。几十年来,人类活动产生的噪音一直在逐年增长。而这些录音能够帮助未来的科学家确定此地的噪音水平是否有所上升。

  在过去的几个月里,齐亚克和同事们对这些录音进行了分析,努力将船只发出的声音和其它人类活动噪音区分开来。“我们记录下了一场在附近海床中发生的、深度约为10公里的5.0级地震发出的声音。而我们的水中听音器位于水下11公里处,实际上处在震源下方,这实在是一次不同寻常的经历。台风的声音也十分令人激动。不过风暴的声音会朝四面八方扩散,使整体噪音水平上升,并持续好几天时间。”

  Matsumoto指出,水下听音器还录下了许多海面上传来的声音,如海浪和大风等。“你可能会认为,声音在传播了这么远的距离后会大大减弱,但实际上并不会。”不过,受声波在水中扩散的方式所限,只有当声源处在挑战者深渊正上方时,声音才能传到挑战者深渊底部。

  2014年12月,科学家在马里亚纳海沟底部发现了一种狮子鱼。这是迄今为止发现的、所处位置最深的鱼类,深达8145米,比此前的深度记录还多出了500米。

美国的聆听计划已经开始按部就班的实施了。而关于声音,我们地球和宇宙中都有许多奇怪的声音。我们对这些声音做一个盘点。

 

瑞思学科英语(昌平绿创中心)

b调黑洞:天文学家不仅记录到黑洞可以“唱歌”,还发现其音调接近b调,这个黑洞位于距离地球2.5亿光年的英仙星系群。科学家探测到这种黑洞声音是由星系群中心黑洞周围炽热物质盘喷射电磁压力波产生的。

 

PACH?N CAVE的表面鱼(左)和洞穴鱼(右)

  科学家们正在研究生活在墨西哥北部洞穴中的一种鱼类,它们与孔雀鱼一般大小、盲目、半透明。

  科学家研究这种鱼类是为了弄清楚为什么有些动物的心脏能够再生,但其他动物只会增添一道疤痕。

  “数百万年前,生活在河流中的一些表面鱼类涌入洞穴中,当河水的水位下降时它们被困在山洞中,然后失去了眼睛和颜色来适应洞穴生活,”牛津大学的发展科学家以及科研人员Mathilda Mommersteeg说。“我们发现,像斑马鱼一样,河里的表面鱼的心脏可以再生,但是一些洞穴鱼的心脏不能再生却会形成永久性疤痕。于是我们将墨西哥洞穴鱼作为心脏再生研究的新模型。”

  Mommersteeg和她的团队在实验室培养了表面鱼和洞穴鱼,对一些鱼进行手术以去除它们心脏的一部分。

  手术后,表面鱼能够慢慢地使缺失的组织再生,而洞穴鱼则产生了疤痕。

  当他们将表面鱼和洞穴鱼杂交并进行相同的手术后,它们的后代表现出了不同的再生水平,这表明再生心脏组织的能力在这些鱼中是可遗传的。

  他们使用敲除模型和数量性状基因座分析测试了lrrc10的再生作用。

  lrrc10是一种小鼠和人类都有的心肌特有的神秘基因。

  他们发现lrrc10和三个DNA片段可能在心脏再生中发挥作用。

  “数量性状基因座分析是一种能够找出所有表面鱼DNA中哪一部分对心脏再生最为重要的方法,”伦敦大学学院的发育生物学家以及研究人员Yoshiyuki Yamamoto说,“我们已经在DNA中发现了三个区域,这些区域包含了造成心脏损伤后再生还是留疤差异的基因。”

  研究人员接下来想要找出他们确定的区域中哪些基因是心脏再生的关键性调节因子。

  “下一步是找出为什么表面鱼心脏可以再生,但是洞穴鱼不能,”Mommersteeg说,“在它们适应洞穴生活的时候发生了什么事情阻止它们重生自己的心脏?”

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