灿烂的中国古代声学

声学是古代最早发展起来的科学技术之一。声学是从音乐开始的。古代的人先是会唱歌，然后才会制作乐器。乐器发出的音调要一致，不然几个乐器在一起演奏，就会乱了套。人们又发现，高音和低音之间要有一定得关系，听起来才协调好听，这样就出现了乐律。要把乐器做得发出的音是人们要求的，就要懂得振动的道理。做出的乐器如果音不准，也要懂得振动发声的道理才能调整。比如说，我国出土的战国时代的编钟，发出的音就很符合自然律。这些钟的截面是椭圆形的，一个钟能发两个音，和每个音相应的振动都有节线，也就是在振动中不动的线。

最有趣的是古代匠人在调整一个音的时候，就銼另一个音的节线上的金属，这个地方厚度变了，因自然也跟着变，但是另一个音却不受影响。显然，古代人在制造编钟时，已摸索到了钟振动的规律。中国古代还会利用声的共振现象。最早应用于战国时期的城防战中。《墨子·备穴篇》记载，当守城者发现敌军开掘地道，从地下进攻时，立即在城内墙脚下深井中放置一口特制的薄缸，缸口蒙一层薄牛皮，令听力聪敏的人伏在缸上，监听敌方动静。这种探测方法有一定的科学道理，因为敌方开凿地道的声响从地下传播的速度快，声波衰减小，容易与缸体产生共振，可据此探沿敌所在方位及距离远近。据说可以在离城500步内听到敌人挖掘地道的声音。古代战争中，城防设施常常把地听的设置作为重要的一项，城内四周每隔一定的距离挖一口深井，一般井深两丈，放一口鼓形新瓮，听者可在井中托瓮听之，所以又叫“瓮听”。看过电影《地道战》的人们也许还记得其中有这样的镜头：日本鬼子为防备抗日军民把地道通向他们的据点下面，就在院子里深置一口大缸，侦听地下的动静。这便是古代地听的用场。由此可见，古代的人都很聪明。