用聲音燒水

用聲音竟然可以燒水,而且聲音加熱器的熱效率是2000%,就是說,它消耗1焦耳的能量,卻能夠釋放20焦耳的熱量,太不可思議了!

奇妙的聲音共振現(xiàn)象

彼得·戴維是新西蘭的一位薩克斯管演奏者,也是一種叫“聲音加熱器”的發(fā)明者,現(xiàn)今是一位92歲的老頭。70多年前,他就注意到,當他練習吹薩克斯時,家里的物體就會在不同的音調(diào)下振動:眼鏡會在某一個音調(diào)下振動,桌洞里的刀子和叉子會在另一個音調(diào)下叮當作響,他意識到每個物體都有自己特定的共振頻率。但發(fā)現(xiàn)物體共振會發(fā)熱的現(xiàn)象是在乘坐飛機時,飛機由跑道升到空中的過程中,會經(jīng)歷機艙共振的階段,那時,手摸機艙壁的他感到機艙在發(fā)熱。于是他意識到,每個物體都有自己的共振頻率,而且在共振情況下會發(fā)熱。

思想敏銳的他覺得這個現(xiàn)象很有意思,用共振加熱應(yīng)該可以。之后,戴維利用這個現(xiàn)象制造了各種類型的加熱器,還有聲音共振蒸汽機。后來在朋友的建議下,他放棄了共振蒸汽機的構(gòu)想,致力于研究高效的加熱器。

不可思議的聲音加熱器

經(jīng)過幾年的研究,戴維的聲音加熱器終于完善成形,并申請了1944年的專利。戴維的加熱器設(shè)計非常簡單,最主要的部分是兩個摞在一起的半圓形金屬碗,是由容易發(fā)出聲音的金屬材料制作的,小碗作為共振碗,大碗作為緩沖碗,共振碗的共振頻率為50赫茲,也就是常用交流電的頻率。緩沖碗摞在共振碗的上面,電線插頭與共振碗相連,插上電后,共振碗可以以50赫茲的頻率振動。電線外面包了一層可以彎曲的塑料細管,可以吊掛兩個金屬碗。整個加熱器看上去像是個沒有底座的臺燈,只是燈頭處不是燈泡,而是摞在一起的兩個半圓形碗。

在實驗中,戴維的共振半圓碗采用的是老式自行車上的鈴鐺,碗的大小無所謂,關(guān)鍵是它能夠在50赫茲下發(fā)生共振。只是,若想把加熱器直接放在水杯里加熱的話,兩個碗的直徑需要做得小一些,大約為3～5厘米。為了達到最大的能量輸出,需要調(diào)整共振碗與緩沖碗之間的距離,從而共振碗發(fā)出的聲波,碰到緩沖碗后反射回來,與入射聲波相互疊加而產(chǎn)生駐波(向前傳播的波與反射回來的波相互疊加后形成的不向前傳播的波),駐波的能量不會向外傳播,從而可以防止能量的散失。當把這個簡單的小玩意扔進一壺水里,通上50赫茲的交流電后,自來水竟然就在十幾秒內(nèi)變成了開水!而普通的電熱水器燒開一壺水可是需要至少10分鐘的時間。

戴維本人已經(jīng)用聲音加熱器燒水長達30年了。只需取來一杯自來水,把聲音加熱器放進水杯里,幾秒鐘就可以了,他可以隨心所欲地加熱一杯咖啡或茶水,從來不用特意燒水。他想,若是咖啡館使用他的聲音加熱器那該是多么得心應(yīng)手啊。

奇妙的技術(shù)推廣難

之后,戴維就為他的發(fā)明如何實現(xiàn)商業(yè)化而奔波,他憧憬著自己的產(chǎn)品暢銷全世界的美好前景。

他首先向媒體介紹,希望媒體能給予關(guān)注。媒體邀請了一位退休的工程師去檢驗戴維的加熱器,當工程師看到戴維只需要插上電,水就在轉(zhuǎn)眼的功夫沸騰了,而且還可以加熱不同的水量。工程師感到太不可思議了,撓著頭皮離開了。他說,他感到懷疑,認為不太可能。但是由于對聲音方面的知識不是很廣博,因此也無法斷定聲波是否能夠傳遞熱量。但他認為,若不考慮工作原理,聲音加熱器確實是個有趣的小玩意,是個奇跡。

聲音加熱器也許就是那么奇妙

戴維發(fā)明的這個小東西很容易讓人聯(lián)想到著名科學家特斯拉發(fā)明的小物品。特斯拉曾經(jīng)把衣服口袋都可以裝得下的一個小玩意,夾在尚未竣工的大廈鋼骨結(jié)構(gòu)的一根鋼梁上,然后按動按鈕讓這個小玩意振動起來,數(shù)分鐘后,這根鋼梁也跟著顫抖。慢慢地,顫抖的強度增加,并向外蔓延,最后整座樓房的鋼結(jié)構(gòu)都開始吱嘎作響,并搖擺晃動起來。正在建設(shè)的鋼架工人以為發(fā)生了地震,紛紛從高處降到地面。幸虧特斯拉不想把事情鬧大,及時停止了這場惡作劇,否則,可以想見,若他的小物品繼續(xù)振動幾分鐘,整座鋼結(jié)構(gòu)就會轟然倒地。據(jù)特斯拉自己揚言:用這樣的小物品,我可以把地球一分為二。雖然特斯拉的話聽起來比較夸張,但不是沒有道理,因為這就是共振的魔力。在歷史上我們也見識過共振的威力,例如,士兵過橋時,整齊的步伐所產(chǎn)生的振動足可以摧毀一座橋。

但是聲音加熱器的共振的能量到底來自哪里?科學家已經(jīng)在研究真空零點能的問題,就是說看似一無所有的真空中其實蘊含了不可估測的能量,通過某種方式可以讓這些真空能量釋放出來。也許聲音加熱器的共振誘發(fā)了真空零點能的釋放,所以才表現(xiàn)出這么巨大的威力。

(據(jù)《大科技·科學之謎》)