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声音,我们每个人都熟悉。声学是物理学中的一个传统领域,研究声音的物理性质,比如振动如何产生声波,声波如何在媒介中传播,声波的频率、强度、速度,等等。然而,我们对于声音的感知,或者推而广之,动物对于声音的感知,还有超出以上性质的很多问题。有一个有趣的问题:“在一个没有人的地方,有没有声音?”
复旦大学物理学系教授施郁指出,这里的“声音”可以有两种含义。一个含义是客观的声音本身,即媒介的振动。物理学中有很多这种问题,比如材料的声学性质,声波的量子化,乃至早期宇宙中的声波。而且很多是超出人耳的感知范围的。在这个意义上,声音当然不依赖于人的存在。
但是“声音”还有另一个含义,就是人或者动物对于声音的感知,这当然不仅依赖于声音的客观性质,也依赖于人或者动物的存在。动物(包括人)对于不同频率的感知能力是不一样的,研究人员采用新理论新方法,可以刻画不同生物感知的声环境,研究很多相关的问题,比如噪声导致听觉功能退化,不同动物的听觉能力的比较,听觉能力随着生物进化的变化,等等。
这就是一门叫做声生态学(acoustic ecology)的交叉学科。它与较传统的生物声学、生理声学的关注点又有所不同。施郁教授文章及其他相关报道,详见《世界科学》2020年第2期。