3月3日是第24个全国爱耳日,值此关注听力健康的时刻,央视九套纪录片《典故里的科学(第二季)》以“伏地听声”为主题,通过严谨的科学实验与历史溯源,为观众揭开了这一古代技艺的神秘面纱。纪录片不仅验证了典故的真实性,更将古人的智慧与现代科学结合,引发对听力保护与声音传播的深刻思考。
北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载:“古法以牛革为矢服,卧则以为枕……数里内有人马声,则皆闻之。”这一描述为影视剧中“伏地听声”的经典场景提供了历史依据。纪录片团队为验证其真实性,在乌兰布统草原上展开实验:使用牛革箭筒作为共鸣装置,模拟古代侦听场景,并组织100匹马制造马蹄声。然而,实验结果却显示,使用箭筒监听的效果与直接伏地听声差异不大,且当马蹄声被侦测到时,马队已进入视线范围,与“数里外可闻”的记载存在差距。
这一矛盾促使团队转向另一古籍《墨子·备穴》中记载的“罂听”装置。通过复刻战国时期墨子设计的陶制“罂”(一种埋于地下的监听器),并在其顶部蒙上皮革,实验证明:当敌人在50米至100米外挖掘地道时,“聪耳者”能清晰捕捉到声音;但超过180米后,声音则无法被侦测。这一发现表明,古代“伏罂而听”技术虽有效,但受限于距离和装置设计。
纪录片通过现代声学实验揭示,古代监听装置的核心在于“共鸣效应”。例如,墨子的陶罂通过其独特的器型与声波产生共振,放大地下传来的振动,从而实现声音捕捉。沈括提到的牛皮箭筒也利用了腔体共鸣原理,但因缺乏对箭筒尺寸、固有频率的精确记载,现代复现效果有限。
更令人惊叹的是,墨子还设计了每隔五步埋设一个陶罂,通过比较不同罂器接收声音的强度与时间差,判断声源方向,其原理类似人耳的双耳定位功能。这种系统性设计展现了古人对声音传播规律的深刻理解。
纪录片的科学探索不仅还原了历史真相,也为当代听力保护提供了启示。声音通过固体介质的传播效率远高于空气,古人利用这一原理实现远距离监听,而现代人则需警惕噪音对听力的损害。例如减少长时间佩戴耳机、避免暴露于高强度噪声环境等。
《典故里的科学(第二季)》历时两年制作,走访全国40多个地点,联合物理、历史、生物等多领域专家,以“质疑+求证”的方式破解典故谜题。节目通过情景再现、三维动画、纹影摄影等技术,将抽象的声音可视化,例如用纹影摄影捕捉声波轨迹,让观众直观感受声音传播的奥秘。
“伏地听声”的探索,不仅是对古代科技的致敬,更是一场跨越千年的科学对话。保护听力,既是对现代生活的负责,亦是对古人智慧的传承。全国爱耳日,让我们在聆听历史回声的同时,守护每一份珍贵的声音。
纪录片《典故里的科学(第二季)》全集可通过央视网、央视频平台回看,了解更多典故背后的科学真相。(哈尔滨日报记者 封娇)