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聲波滅火

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王道還｜中央研究院歷史語言研究所助理研究員

2004年，美國西喬治亞大學的學生做了一個實驗：以聲波滅火。他們在一個沒有屋頂的小房間裡，點燃了一根蠟燭，在牆壁上安裝上3個低音揚聲器。接著，他們播放加拿大知名搖滾樂團「五分錢」（Nickelback）2001年發行的單曲〈How you remind me〉（你讓我想起你）。大約10秒，燭火就滅了。其實，早在150年前，英國物理家丁鐸（John Tyndall, 1820-1893）就做過類似的實驗，只不過他是以自己的聲音讓燭光熄滅。

美國西喬治亞大學的學生做這個實驗，是為了尋找撲滅太空船火災的理想方案。他們把實驗觀察發表在美國聲學學會的學報，但是無法解釋燭火是怎麼滅的。事實上，自丁鐸起，已有許多人觀察到同樣的結果，一直沒有人提出圓滿的解釋。

根據理想氣體定律，溫度、壓力、容量三者緊密關聯，例如氣壓降低會導致溫度下降。當年指導學生做實驗的艾斯皮諾沙（James Espinosa）教授，任教於孟菲斯的羅德學院。他認為蠟燭不是因為缺氧而熄掉的，因為做實驗的房子並不小，而且絕對通風（沒有屋頂）。他也不認為是風把燭火吹熄的。此外，燭火熄滅與特定聲頻有關。學生以5到數百赫茲的頻率做實驗，發現燭火遇到40～50赫茲的聲頻（人類聲頻範圍內）就會熄滅。

普拉克斯（Dmitriy Plaks）當年是參與實驗的學生，現在在喬治亞理工學院念博士班。他認為，也許是聲波造成的壓力下降，導致燭火熄滅。美國太空總署滅火技術專家魯夫（Gary Ruff）同意這個解釋，他說，聲波的高峰與低谷要是大到一個程度，火就會滅。

艾斯皮諾沙認為聲波滅火技術也許在太空中相當有用，因為無需動用水（可貴的資源）或有毒的化學物質（太空艙是狹小的密閉空間）。但是魯夫不同意，因為使用聲波必須動用電力，而且太空人必須面對火焰，親力親為。他認為，理想的滅火裝備必須可靠，又能獨立發揮功能。不過艾斯皮諾沙會繼續實驗以聲波滅火的技術，因為這樣的技術在地面上的某些特殊場所，也許特別有用。例如儲存物怕水的倉庫，或儲存文物的博物館，或處理重要電子資料、裝滿電子設備的地方。

資料來源

《科學發展》2008年3月，423期，78 ~ 82頁

聲波(26) 滅火(8) 太空(41) 科發月刊(5210)

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