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造UFO的地球物理学家

 
 

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via 科学松鼠会 by Albert_JIAO on 3/13/10


 在二战后期,美国飞行员在海上飞行时每人都被要求携带一些小金属球,如果在飞机不幸被击落时跳伞,落到大海上,穿着救生衣无助地四处飘荡,就要扔一颗金属球到海里。起初,这些美国大兵也不明白为什么要这么做。日本、德国军方俘获这些小球后,切开一看,里面什么也没有,只有空气,他们对于这种”秘密武器”也大惑不解。

这个秘密和一个叫做莫里斯·尤因(Maurice Ewing,1906-1974)的人的研究有关。他是美国著名的地质学家和海洋物理学家,曾经担任过美国地球物理学会主席和美国地震学会主席,在地震波、海底地形、地球板块构造等很多方面都卓有成就,1953年他与另外一位科学家一起发现了大西洋裂谷。他还曾创立了世界上一流的海底研究所:拉蒙特地质所。让轴心国将士们心慌不已的小金属球,其实是一种尤因发明的帮助同盟国将士们通知组织”我落水啦”的信使——它们会在海洋水体中的”SOFAR声道”发生爆炸,传出遇险信号。

很多人都知道在空气中的速度是340米每秒,但这个数字不是固定的。由于太阳光只能照射到海洋表面,海洋中水的温度会随着深度的增加变得越来越低,大多数的海洋生物都生活在靠近海洋表面的几百米以内;另一方面,海洋中水的压强是随着深度的增加变得越来越大。随着温度和压强的不同,声音的速度也会变化。温度越高,压强越大,声音传播的速度就越快。在海洋中较浅的深度,温度很高,声音的速度会很快;在海底很深的位置,水压强很大,声音传播的速度也很快。但是在水下600米到1,200米之间的这一段”高不成,低不就”的深度,水温度不算高,水的压强也不算大,导致声音在这一深度的水中传播速度比浅海和深海的速度都要低。尤因发现的这一深度的水域被称为”SOFAR声道”。

那么这里声音的传播速度比上下水层都低又会怎么样呢?声波在不同传播速度的水层之间传播时,会改变传播的方向,发生反射,这样在SOFAR声道内,声波可以被”困”在这一深度,而不传递到其他深度。这一水层像一个通道一样集中了声道内产生的声音的能量,但同时对与来自其他水的声音又会将其”反弹”回去,保证通道内声音不受干扰。SOFAR声道可以使声音传播到数公里以外甚至更远,当声音在其它深度都已经听不到的时候,在600米到1,200米深度依然存在。SOFAR声道是茫茫海洋中天然的”耳机”。

飞行员身上的那些金属小球内部充满着空气,空气的对金属球壳的压强不变的,当金属球被扔到海里之后,由于重量超过海水的浮力,会不断沉下去,海水对金属球外表面的压力越来越大,金属球在内外不平衡的压力差之下会开始变形、破裂,最后到一定程度在水压之下炸开,发出巨大的响声。尤因在制作这种圆球时选择了合适的材料和球壳大小厚度,使这些”SOS金属球”刚好下沉到600米到1,200米的深度爆炸,产生的声音会在SOFAR声道里传播,而美国军方在很多地区水下的这一深度都安装了声音探测器,当接收到小球爆炸的声音后就可以判断飞行员落水的时间和地点展开救援。

人类在20世纪四十年代才发现SOFAR声道现象,而在海洋里生存已久的鲸鱼们早就知道了这个秘密,座头鲸经常会游到这一深度,发出声音和几公里以外的同伴远距离交流。

在二战结束后的几十年间,美国海军建立了用于跟踪潜在敌人的舰船和潜水艇的全球系统SOSUS,目前已形成一个庞大的水下传声器网络,用大约30 ,000 海里长的海底电缆与海岸站相连接,这一整个系统依据的也是尤因发现的SOFAR声道。

而尤因在二战中为美国大兵们做了一件好事之后,一发不可收拾,他在四十年代末将目光转向了头顶的大气层。

在大气层中,随着高度的增加,温度会越来越低,在山顶四季覆盖着积雪,在空中凝结着云层,但是这一趋势到15公里左右发生了逆转,因为在这一高度有臭氧层,臭氧层会吸收太阳照射的紫外线同时也吸收了大量的能量,使这里的大气层温度上升。这样在大气层中,两头温度高,中间温度低,在15公里左右的高度也会出现一个和海洋中SOFAR声道类似的”低声速区”。

此时,正值美苏两国冷战开始,苏联开始了自己的核武器计划,不断试验原子弹、氢弹。尤因认为原子弹的火球上升到15公里左右的声道区域后会产生声音,可以发射携带着录音设备的高空热气球到这一高度进行探测。

美国军方听从了他的建议,在1947年开始了秘密的”莫古尔计划”,向空中发射了很多携带录音设备的热气球。有意思的是,当时的录音带都是一个个大的圆盘形状,而这些圆盘后来无辜的成了外星人的”飞碟”。

1947年7月8日,有一个搭载着录音带的热气球以外坠落在美国新墨西哥州罗斯威尔,美国军方为了防止秘密计划泄露,迅速派出荷枪实弹的士兵们将现场的残骸全部收走。但当地的《每日新闻报》已经根据自己了解的信息,得知现场发现了”金属碟形物”,于是刊出消息:”空军在罗斯威尔发现坠落的飞碟。”这条新闻马上被《纽约时报》等各大报刊转载,传遍美国全国和世界。

   

                                                            当时报纸的报道

后来,传媒关于这件事的报道也越来越离奇,有记者声称在现场发现了”身长100到130公分,体重18公斤,无毛发、大头、大眼、小嘴巴,穿着怪衣服的外星人尸体”,”美国空军将外星人尸体取回进行解剖”。

在此后的几十年间,这一事件被很多世界各地 的UFO爱好者称为”罗斯威尔事件”,每年都有大量游客到美国南部的新墨西哥州的”出事现场”一探究竟,在罗斯威尔当地还建造一个以UFO为主题的博物馆。一些UFO爱好者相信外星人曾经乘坐飞碟到访过罗斯威尔,认为事件中美国空军将”飞碟的坠毁事故”作为军事机密不公布,美国军方则予以否认,但是又不方便在冷战期间公布探测苏联核爆炸的计划,就谎称”是在发射气象热气球”敷衍了事。但这样的解释反而又引起了更多人的质疑。

直到1994年,美国空军发表了一份关于”罗斯威尔事件”的完整报告,详细介绍了当时使用热气球在大气层中的声道探测苏联核爆炸声音的”莫古尔计划”细节。不过时至今日,仍然有一些UFO爱好者不相信军方的解释,坚持认为外星人造访过罗斯威尔。在另一个世界长眠的尤因恐怕不会预想到一个小小的热气球会引发这么大的”血案”。

文字编辑:小庄

注:本文参考了《未来总统的物理课》一书作R·A·穆勒在美国加州大学伯克利分校的物理学课程课件。

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