大白課|美人魚有聲吶嗎？超聲波真的會殺死他們嗎?

電影《美人魚》中，鄧超大爺拿了一個超級大球放水裡，美人魚啊海豚啊就都死翹翹了。但是，《美人魚》畢竟只能算有點科幻的電影，甚至都稱不上硬科幻。在現實的科學中，這種事情能成立么？美人魚真的會有聲吶系統么？

一、 美人魚害怕次聲波嗎？

我們假設美人魚在這方面和海豚一樣。由於海豚有聲吶系統，那美人魚理所當然也有。

近百年來，由於海豚喜歡在近海淺灘和魚群豐富的水域活動，與人類各項海洋經濟活動分布範圍存在交叉重疊，這就導致人類和海豚的衝突日漸增加。如果美人魚存在，想必人類早就要和美人魚開戰了。麻蛋！你搶我魚！

海豚可以破壞整個捕魚活動。說實話，你們吃魚的那就是豚口奪食。吃烤魷魚的也給我停下，你們是鯨口奪食知道么？鯨魚和海豚恰好還是一個科的。

在國外，使用聲波驅趕海豚，是一種常用而無害的方法。

有人發現用8一30kHz的聲波驅趕鼠海豚比較有效，不過其他鯨豚敏感的聲波頻率不同，反應也不同。至少鼠海豚被聲波驅趕後可以讓他們移動近400米。如果聲音頻率繼續提高，鼠海豚一開始會反應，但是時間長會習慣。

還有人發現，16kHz信號對於海豹的驅趕最好。而瓶鼻海豚對20kHz連續信號反應最大。

綜合上面的研究，大家可以發現，驅趕海豚海豹用的都是高頻聲信號，換句話說，那就是超聲波。再換句話，那就是女高高高噪音。並非次聲波。這種高頻聲波對於海豚沒有什麼傷害，還可以讓海豚離開原來的位置。何樂而不為呢。

當然，海豚是很聰明噠。噪音時間長也就習慣了。估計美人魚也就該幹嘛幹嘛了。還要生活嘛。總不能都去死吧。大不了一戰。

其實我也不清楚鄧超為啥非要用次聲波殺魚。美人魚既然有聲吶系統，一定也可以被高頻聲音驅趕走的。就算你要用海灣，何必和美人魚乾架呢，萬一打不過人家咋辦？

二、 美人魚的聲吶系統是怎樣的？

目前來看，有聲吶的動物應該只有海豚和蝙蝠兩種。

當然，還有美人魚。

你知道美人魚為啥用聲吶不用光吶啊啥的？因為在海水裡，無論電磁還是紅外可見光，傳播距離都非常近，近的令人髮指。別說一公里，100米都不行。

而聲波不同。海水幾乎不吸收聲波，一個炸彈爆炸，萬里之外還能測到次聲波。包括潛艇也是使用聲吶的。所以，進化出聲吶是非常先進的。因為你看其他動物就沒有嘛。

但是要注意，海豚蝙蝠的聲吶都是超聲波。就是高頻聲信號。這是因為，要產生大量次聲波，需要很大的聲強或者聲壓，就是能量很大才行。而產生超聲波非常容易，頻率高就行了。次聲波至少得是炸彈爆炸的級別才行，海豚蝙蝠們顯然沒這本事。

美人魚當然也不會有。

超聲波和次聲波不同。次聲波很難聚焦，而超聲波很容易聚焦。聲波只有聚焦向一個方向發射，才能獲得定位。否則如果向所有地方發射，那沒法計算啊。計算量太大。畢竟聲吶不是視覺。事實上，視覺也只是在眼睛中心一點最清楚，其他都是模糊的。

現代主動聲吶的工作頻率一般為1.5~3.5千赫。高頻是為了提高方向性。被動聲吶的工作頻率更低，一般為l00~1599赫。加大換能器基陣的尺寸，就可以提高功率。記得超聲波的標準是超過2千赫喲。

海豚的聲吶在250~300000赫頻率範圍內，它在進行一般定位時，發射120一200千赫的超聲波。而對於遠距離目標則改發頻率為7~20千赫的聲波。為什麼遠距離頻率反而低呢。因為次聲波被吸收的少。所以聲音頻率越低，海水吸收越少，返回越多。

海豚製造聲吶是靠的瓣膜和氣囊系統。當海豚把空氣吸入氣囊系統，空氣流進與氣囊相連的、原先關閉的瓣膜時，瓣膜的邊緣就會發生振動，從而產生聲波。在瓣膜和氣囊的前面，有一個「脂肪瘤」，它起著「聲透鏡」的作用，將聲波聚焦成束，定向發射出去。

蝙蝠和海豚不一樣。蝙蝠是用喉部的聲帶高頻振動，啦啦啦啦啦，產生超聲波。然後通過口腔或者鼻腔就可以向外傳播。（其實美人魚的聲吶原理可能更像蝙蝠。就是丑了點）

超聲波遇到障礙物，反射回來，被美人魚收到，就產生了效果。

美人魚為什麼需要聲吶呢。因為聲吶是用來定位，捕食，探測的。動物生存必須要某種敏感的感官。或視覺，或聽覺，或觸覺，或嗅覺。當然聲吶也是一種感覺。

可以看到，蝙蝠和海豚的眼睛都非常小。因為有了聲吶，基本上就不需要視覺了。而章魚的眼睛很大，因為他們主要利用視覺。

所以吧。在美人魚的眼裡，你只是有個大概的外形。美人魚看不到你多美的……真的看不到。

三、 我們怎麼保護美人魚啊？

對於海豚和美人魚們來說，其實任何額外的聲音對他們都會是干擾。鯨魚也是一樣。據說鯨魚集體自殺就和人類的海洋聲污染有關。

再說，美人魚有人類的身體，那內臟大概和人類區別也不大。這樣，次聲波既然可以殺人，一樣可以殺魚。

一般人也沒有生活在海洋里的吧。自從近代工業革命以來，海洋里的噪音就越來越多了。尤其是捕魚活動。比如拖網，比如海底炸彈炸魚，比如海上風電機組，比如潮汐發電，很多方法都會產生極大的噪音。

希望現在正在吃魚，吃魷魚，吃八爪魚的你，想一想。為了滿足人類的慾望，我們真的已經向地球索取了很多。我們是不是還要繼續迫害環境呢？至於迫害海豚，迫害美人魚呢？

參考文獻：

1、 牛富強， 楊燕明， 文洪濤，等。 瓶鼻海豚的click聲信號特性[J]。 聲學技術， 2011， 30(2):148-152。

2、 牛富強， 許肖梅， 楊燕明，等。 圈養瓶鼻海豚對20kHz連續聲信號的行為響應研究[J]。 聲學學報， 2012(6):595-600。

3、 張波， 馬忠成， 劉文章。 海豚聲散射特性的理論建模及實驗研究[J]。 應用聲學， 2010， 29(2):122-128。

4、 汪啟銘。 海上風電場建設水下雜訊對中華白海豚影響研究[D]。 廈門大學， 2014。

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