给鳄鱼吸氦气,让它们也“变声”了

2020年搞笑诺贝尔奖把声学奖颁给了一项看似荒谬实则有趣的实验:科学家们给鳄鱼吸氦气,让它们也“变声”了。实验灵感源自人类聚会时常见的把戏——吸入氦气后说话就变成了唐老鸭的嗓音。Jim Darlington带着团队开始琢磨,既然人能变声,鳄鱼为什么不行?研究人员把一只雌性扬子鳄放进密封舱,让它呼吸氦氧混合气体。这既安全又能模仿纯氦气的效果。舱内布置了高灵敏度麦克风,用来记录鳄鱼在不同条件下的叫声。 Stephan A. Reber等人设计的流程很简单:把鳄鱼关进小黑屋通气录音,然后对比它在空气中和氦气中的叫声差异。事实上,鳄鱼吸氦气后发出的声音确实发生了明显变化。这种现象并非只是搞笑,而是涉及到了共振频率的变化。人声变声是因为口腔、鼻腔等共鸣腔的共振频率改变了。当空气被氦气取代,腔体里的气体分子减少,密度降低,共振频率就会抬高。高频泛音被放大后,尖嗓的声音就出现了。研究团队试图用鳄鱼来验证这一机制:声带振动频率不变,但共鸣腔改变了,从而导致声音变化。他们想要单独观察共振对声音的影响。 实验结果证明了数据的真实性:在氦氧混合气体条件下,鳄鱼叫声的第一、第二共振峰显著抬升。声谱形状与人吸氦气时的“鸭叫”如出一辙。这说明鳄鱼的声音同样受声腔共振主导,而且共振频率与体型大小密切相关。 The Royal Institution也提到了这次实验的意义:共振机制在鳄鱼、鸟类和恐龙中是一脉相承的。如果恐龙能吸入氦气,它们也会改变声音。这给好莱坞制作《侏罗纪公园》留下了一个有趣的彩蛋:或许可以考虑让恐龙也“变声”。 不过需要注意的是:纯氦气浓度过高会导致缺氧。实验中使用的氦氧混合气体才是安全的。如果你想在家尝试这个实验,请先获得专业资质并配备氧气混合装置,否则可能会导致缺氧昏迷。