文/施奇廷(東海大學應用物理學系主任)
師生的福音!課堂中不再魔音穿腦!這可是物理學的大事!根據許多研究顯示,課堂日常「指甲刮黑板」的聲音,是人類最討厭的聲音之一,原因可能與演化有關:我們人類演化上的近親黑猩猩,在遇到危險的時候發出的尖叫聲十分相似,這個研究,還獲得了2006年的搞笑諾貝爾獎。2012年大腦功能影像的研究結果顯示,這個聲音會刺激「杏仁核」的活動,這個腦區掌管的是人類對「恐懼」的反映。西班牙人還為了這個聲音有了個專有名詞「grima」,意思就是「聽到指甲刮黑板聲音時的感覺」。
這種「接近人類聽力極限的高音」,讓美國紐約州立大學與巴西帕拉聯邦大學兩位理論物理學家,模擬了一種新系統,利用半徑由大變小的聚甲醛(Delrin)小球,以及由小變大的碳化鎢小球組成的「準週期性結構」(排列具規則性,但是因為珠子大小有變化,所以不是真的週期性),可以將聲音中20kHz以上的高頻聲音濾除。這個結果,發表在2月分的「顆粒物質」(Granular Matter)期刊中。
目前只是電腦模擬的結果,不過實際做出來的話,可以有許多實際的用途,例如耳機,或是建材。它最大的好處是結構簡單,成本低廉,製造也很容易。有了它,就不用再怕魔音穿腦啦!