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在（鈍吻）海豚追蹤獵物、捕食者和障礙物時採用的回聲定位面前，最好的軍用聲納技術也都黯然失色。這些海洋哺乳動物通過噴水孔發出咔噠聲，可以發現100米以外幾釐米寬的物體，這就好比在足球場上發現一粒核桃仁一樣。相比之下，配備聲吶的船隻必須從多個聲源發出至少能擴散幾米遠的聲波才行。最近一項研究表明，海豚頭部的可調節構造是其實現超高效回聲定位的關鍵。這一發現可能有助於改進人類自己的聲吶技術。
聲吶的工作原理是根據發出聲波從物體上的反射，檢測信號的返回時間。一般來說，如果聲吶脈衝的聲源（長度）小於聲音的波長，聲吶就會朝四面八方發射聲音信號，類似於迪斯科舞廳的閃光燈球發出的光。因此，為了朝著特定方向發射目標光束，聲源必須大于波長。但海豚卻不必遵循這一要求。
為了知道海豚如何進行回聲定位，科學家們用CT掃描來研究無鰭海豚（鼠海豚科江豚屬）的頭部。他們發現這些海豚的前額結構複雜，包括氣囊、軟組織和頭骨三個部位。這些部位組成的前額層能讓聲音以不同的速度通過，從而使海豚可控制聲束的焦點。「如果我們能夠弄懂這些結構，那麼我們就可以重新設計聲吶系統並將它們放入（較小的）船中。」賓夕法尼亞大學物理學家曹文武說道。該研究於2016年12月在《物理評論》上發表，曹文武是作者之一。
研究表明，海豚與另一種以回聲定位著名的哺乳動物蝙蝠有一些共通之處。維吉尼亞理工大學機械工程學教授Rolf Müller說：「我很好奇，海豚是如何通過壓縮前額複合體來改變它們的發射模式的。」Müller教授曾研究過蝙蝠聲吶系統，但並未參與此次的海豚聲吶研究。目前，除了人類技術以外，蝙蝠和海豚的確擁有數一數二的聲納系統。
翻譯：侯嬌嬌
審稿：董子晨曦
原文來自 環球科學
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