和對面的朋友交談,哪怕聲音不是很大也能夠聽得一清二楚。若是兩人隔了幾十米,就需要加大嗓門提高音量才能被對方聽到。若是隔了幾百米、上千米,再大的嗓門也難以讓對方聽到,人和人之間的通訊就不能靠吼了。
聲音是通過聲波這種機械波傳播的,聲波在介質中傳播時會發生衰減,距離越長衰減得越多。提高音量可以使聲音在介質中傳播更長一些的距離。核彈爆炸、地震、火山噴發、小行星撞擊地球時會產生很大的聲音,在空氣中可以傳播很長的距離。1815年印尼坦博拉火山噴發時發出的巨響在2500千米外都能聽得到。
物體發出的聲音一般情況下並非只有單一的頻率,頻率往往可以在一個很寬的範圍內變化。人的聽覺系統能夠感受到的聲音頻率範圍大約在20至20000赫茲之間,低於20赫茲的聲波是次聲波,高於20000赫茲的聲波是超聲波。頻率越低往往就意味著波長越長,聲波會很容易繞過一些障礙物,其衰減速度就會大大降低。比如頻率為10赫茲的次聲波,在空氣中傳播時每傳播1千米聲音只降低大約0.011分貝。人正常談話時的音量大約在40至60分貝之間,如果是50分貝的次聲波音量,在空氣中傳播2000千米後仍然有28分貝。這個音量比上課時你和同位間的竊竊私語還要高一些。
人聽不到次聲波,不過有很多動物能夠聽到次聲波。大象能夠聽到頻率低至1赫茲的次聲波,同時大象也能夠發出次聲波。這項本領使得大象間可以用次聲波進行交流,相互間即使很遠也能夠聽到來自對方的聲音。
核彈爆炸、火山噴發時也能夠產生強烈的次聲波。由於次聲波本身就能夠傳播很遠的距離,再加上強度非常高,核彈爆炸、火山噴發時產生的次聲波能夠繞地球轉好幾圈。1883年,印尼卡拉卡託火山噴發時發出了強烈的次聲波,次聲波在全球傳播了100多個小時,繞地球3圈多。1961年前蘇聯的沙皇氫彈爆炸時產生的次聲波繞地球轉了5圈。這些次聲波無法被人類聽到,幾千千米外的人類也不能聽到爆炸的轟鳴聲,但是世界各地的大象卻聽到了多次的轟鳴聲。
更何況次聲波也能夠通過大地進行傳播,在固體介質中傳播時能夠比在空氣中有更高的傳播速度及更遠的傳播距離。大象的四肢也可以充當其聽覺器官,大象站在地面上不動時可能是在聆聽地球另一邊傳來的聲音。在人類發明通信之前,大象就已經做到了聆聽來自五大洲的聲音。