楼上来的声音?

  每家都住着一个爱玩弹珠的幽灵

  在每一家的天花板上,都住着一个守护的幽灵,它们因为种种原因住在了我们的房子里。白天他们都睡大觉,到了晚上出来走动,确切说,是飘动。由于守护房子这件工作十分清闲,所以幽灵们常常都会无聊,特别是晚上咱们都睡了,它们连个调戏的对象都没有。于是它们会玩玩弹珠来打发漫漫长夜,据说这个游戏是幽灵们的最爱,总是令它们回忆起自己还不是幽灵的时候的青涩年华。所以在深夜直至凌晨,我们在醒着的时候都可能听到这样的声音。孤独的幽灵寂寞地玩着弹珠,等待着有心人来与之共赏一轮明月,同戏一打弹珠……

  然而,在科学的世界里没有幽灵,有的只是无尽的探索。“弹珠掉落声”现象源于建筑,因此从建筑学或者物理学方面来解释显然更靠谱。

  不负责任的网络调查显示,有80%以上的人曾经听到过从天花板传来由强至弱的“当当”声,就好似弹珠掉在地上,然后又被弹起一样。若是楼上正好有喜欢玩弹珠的适龄儿童,有这样的声音也就罢了,可问题是有时候楼上恰好没有住人,或者是自己本来就住在顶楼,这弹珠仍然照响不误。这声音究竟从何而来,是自然现象还是灵异现象呢?

  首先我们要排除的是,楼上是否真的有人在玩弹珠?这个问题很好解决。揣上两个弹珠去楼上试试就知道。可任凭我们用尽了比九头牛和两只老虎加起来还要大的力气把弹珠往地板上招呼,楼下负责监控实验结果的哥们儿依然保持情绪稳定。想想也是,要让声音穿过厚达20c m的楼板,至少需要自重高于10k g的物件。由此我们断定,这种弹珠掉落的声音一定不是弹珠掉落发出来的。了解了这一点,我们距离真相就只剩一半的距离了。既然真相永远只有一个,我们就来探究这个唯一的真相吧。

  振动说

  我们知道,声音是由振动产生的,那么通过追查振动的来源来解释这一现象应该是可行的。矗立在大地上的建筑物不可避免地会成为振动传导的承受体,例如车来车往的振动、搬运重物造成的振动、大风或激流产生的振动等等。另外,由于地球的自转和公转,从严格意义上讲,地球上的物体都是不断运动的,建筑物也不例外。作为一个由不同部件拼接起来的实体,建筑物在运动的时候不可避免地会产生振动,并且不分昼夜地进行着。这些或由建筑物传导,或由建筑物自身产生的振动便可能造成各种的声响。由于白天外界通常较为嘈杂,而我们也通常处于忙碌的状态,基本不会注意到身边的细小响动,只有到了万籁俱静的深夜,我们才更可能分辨出这些声响。

  从力学的角度讲,上述振动产生的原因都是建筑物直接或者间接受力的结果,那么我们可以由此引出一个较为极端的例子。

  在地震的时候,我们会听到建筑物的内部发出巨响,这就是建筑物的各个构件在强力作用下相互作用发出的声响。不过,此时我们听到的就不是弹珠掉地上这样微弱的声音了。此外,建筑物受风荷载的情况也可以作为这个问题的例证。首先,对于建筑物来说,风荷载是普遍存在的,我们假设某一时刻一幢建筑物受到的风荷载值为A;1小时之后,风势增强,荷载值增加至B,此时建筑物的各个构件承受的荷载值均相应增加,内部可能发生轻微形变,由此产生振动,发出声响。千万不要小看风荷载,高层建筑在风力作用下可能产生一定程度的侧移,在结构设计时须根据当地的气候情况,用风振系数加以控制。

  由此可见,振动发声的解释是成立的,尤其在月黑风高的晚上,我们躺在床上听到一点异响实在再正常不过了。但是问题并没有完全解决,振动产生的声音是各种各样的,不一定就是我们听到的弹珠落地的声音。那么,对这一现象有没有更贴切的解释呢?

  风化说

  既然是建筑内部发出的声音,我们不妨回归其本体来讨论。由于建筑物是各种材料的混合体,那么其整体密度就不可能完全均匀,从通俗一点的角度讲,建筑物一般都存在较为薄弱的部分,例如某些内部或表面的孔隙;另一方面,和自然界中的山石一样,建筑也要面临日晒、风吹、雨淋,也会受到风化作用的影响,而风化往往就是在这些相对薄弱的部位最先产生效果。

  对于采用钢筋混凝土现浇楼板的建筑来说,如果钢筋和混凝土之间存在结合不太紧密的部分,那么处在这一区间的钢筋与混凝土之间的附着力就相对较小。当应力积累到一定的程度时,钢筋可能在相邻区间与混凝土脱离,并随着建筑物受外力情况的变化与混凝土产生摩擦从而发出响声。这是从物理的、受力的角度来解释风化现象,事实上,一些微生物对混凝土或者钢筋的风化也可能造成类似的情况。只要混凝土和钢筋之中的一方受到腐蚀(风化),那么其交界面的相互附着力便会下降,在受力作用下产生局部脱离的可能性便越大,也就越可能相互摩擦而发声。

  然而,这样的声音是否就是我们想要的弹珠落地声,目前我们依然无法确定。为此,笔者重复了一个流传已久的,据称是验证了弹珠掉落声的试验。首先,我们用一大一小,两根0.5米长的塑料管作为模具制作了一个混凝土管,其内径比我们将要插入其中的带肋钢筋稍大。接下来,我们在水泥成型但没有完全硬化时拆掉模具,将带肋钢筋插入混凝土管内,并在一端灌入一些水泥砂浆,使钢筋与混凝土管之间的缝隙尽量减少。在水泥硬化之后,我们尝试制造混凝土与钢筋之间的摩擦,结果,我们非常失望的发现,这个声音与弹珠声并不十分接近,反而与钢筋在水泥地面上滚动的声音最为接近,只能在某些特定情况下接近弹珠掉落地上的声音。由此可见,风化说不是一个放之四海而皆准的解释,难道灵异现象才是正解?

  风化说·改

  追寻真理的道路往往出人意料的曲折,我们当然不能在最接近真理的时候选择放弃。风化现象确确实实存在于建筑物当中,不过钢筋和混凝土即使在某一区间出现脱离,在更大的面积上依然是紧密结合的,否则建筑物的安全岂不堪忧?因此,在非豆腐渣工程的建筑物中,钢筋不太可能时常出现与混凝土摩擦发声的情况。那么,我们再换一个角度思考,这个声音会不会不是由钢筋发出的呢?

  在前面的文章当中我们提到建筑物的密度不是完全均匀的,在钢筋混凝土中不可避免的会存在一些孔隙,弹珠掉落声最可能的发源地依然是在这些孔隙之中。不过,这次我们把注意力从钢筋上移开,我们知道,岩石风化之后会变成细小的碎石,然后进一步风化为沙砾;那么混凝土风化当然也会产生细小的颗粒,一些细石也会因为风化而掉落出来,对钢筋而言,风化讲得通俗一点就是生锈,产物就是铁屑。论形态,这些风化产物明显更加接近弹珠,那么声音会不会是由它们发出的呢?

  为了验证这一推测,我们再次重复了先前的实验。不过,这次我们的混凝土管并没有穿钢筋。我们准备了一些细石、混凝土碎块、铁屑,并将混凝土管以一定的角度倾斜,让这些颗粒可以自然滑向另一端。经过反复试验,这些颗粒滑动产生的声音相比前面的种种情况更加接近弹珠掉落声,而且声音很轻,在安静时才能较为准确的分辨。

  下面我们将实验结果结合实际情况进行分析,由于风化作用最易在钢筋混凝土的薄弱部位,即孔隙部分,产生作用,那么风化生成的碎屑也集中在这些部位。当建筑物受到力的作用,这些碎屑便在孔隙内移动从而发出声音。同时,由于楼板中的孔隙体积通常不会很大(仅限合格工程),碎屑位移的距离非常有限,所以发出的声音也是瞬时的,也最接近我们听到的短暂的、细小的声音。

  此外,还有一种情况则是直接由风化造成的。由于风化作用,孔隙上壁混凝土中的细石露出表面,并掉落到孔隙底部,撞击下壁也可能形成类似弹珠掉落的声音。

  至此,“弹珠掉落声”现象基本可以被鉴定为非灵异现象了。但是建筑物中的各种响动形成的原因错综复杂,不排除大家在生活中还有可能听到除上述现象之外的原因引发的声音。有了这次的科学武器,希望这些自然现象不会再因此对大家的睡眠造成困扰了。

  弹珠掉落现象”的实战应用

  艺术创作总是源于生活的,不知道大家对《富贵黄金屋》这部香港喜剧电影还有没有印象呢?在这部电影中,弹珠掉落这一“灵异”现象成为了地产商强迫居民拆迁的把戏之一。电影中有这样的一幕:一天深夜,地产商雇佣的黑社会小混混往楼顶的落水管中扔弹珠,弹珠顺着下水道落下,叮叮当当的声音响了一夜,住户们一宿没能入睡。

  第二天醒来,大家一脸倦意,满楼尽是“熊猫眼”,下水道的出口旁则是一地的弹珠。所以,被拆迁的朋友们注意了,千万不能被弹珠吓倒!
……
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