[Script Info] Title: [Events] Format: Layer, Start, End, Style, Name, MarginL, MarginR, MarginV, Effect, Text Dialogue: 0,0:00:05.90,0:00:10.31,Default,,0000,0000,0000,,多年來,人類一直都對速度很著迷。 Dialogue: 0,0:00:10.31,0:00:14.75,Default,,0000,0000,0000,,人類的進步史也是\N一段不斷加速的歷史, Dialogue: 0,0:00:14.75,0:00:18.61,Default,,0000,0000,0000,,而在這場歷史賽跑中\N最重要的成就之一, Dialogue: 0,0:00:18.61,0:00:21.15,Default,,0000,0000,0000,,就是突破音障。 Dialogue: 0,0:00:21.50,0:00:24.69,Default,,0000,0000,0000,,在飛機最早成功飛行之後不久, Dialogue: 0,0:00:24.69,0:00:29.64,Default,,0000,0000,0000,,飛行員們就渴望\N不斷刷新飛行速度記錄。 Dialogue: 0,0:00:29.77,0:00:32.13,Default,,0000,0000,0000,,但是當他們試著加速時, Dialogue: 0,0:00:32.13,0:00:37.30,Default,,0000,0000,0000,,亂流增加以及空氣阻力,\N迫使他們無法再加速。 Dialogue: 0,0:00:37.51,0:00:41.65,Default,,0000,0000,0000,,有些人試圖用危險的俯衝\N來避開這些障礙, Dialogue: 0,0:00:41.65,0:00:43.92,Default,,0000,0000,0000,,結果通常都很不幸。 Dialogue: 0,0:00:43.92,0:00:47.55,Default,,0000,0000,0000,,終於,1947年,設計上的改良, Dialogue: 0,0:00:47.55,0:00:52.20,Default,,0000,0000,0000,,比如可動式水平安定面,\N也叫全動尾翼, Dialogue: 0,0:00:52.20,0:00:55.52,Default,,0000,0000,0000,,讓一位名叫查克耶格的\N美國軍方飛行員 Dialogue: 0,0:00:55.52,0:00:58.51,Default,,0000,0000,0000,,駕駛貝爾 X-1 飛機的速度 Dialogue: 0,0:00:58.51,0:01:03.62,Default,,0000,0000,0000,,達到每小時 1127 公里。 Dialogue: 0,0:01:03.62,0:01:06.79,Default,,0000,0000,0000,,成為第一個突破音障的人, Dialogue: 0,0:01:06.79,0:01:09.64,Default,,0000,0000,0000,,用比聲音更快的速度飛行。 Dialogue: 0,0:01:09.72,0:01:13.93,Default,,0000,0000,0000,,在貝爾 X-1 之後,\N又出現了許多超音速飛機, Dialogue: 0,0:01:13.93,0:01:17.87,Default,,0000,0000,0000,,後來的設計可以超過三馬赫。\N(註:三倍音速) Dialogue: 0,0:01:17.91,0:01:21.57,Default,,0000,0000,0000,,以超音速飛行的飛機,\N會產生衝擊波, Dialogue: 0,0:01:21.57,0:01:25.58,Default,,0000,0000,0000,,會發出雷聲般的噪音,\N就是所謂的音爆, Dialogue: 0,0:01:25.58,0:01:29.18,Default,,0000,0000,0000,,會對底下的人類和動物有不良影響, Dialogue: 0,0:01:29.18,0:01:31.01,Default,,0000,0000,0000,,或甚至會損壞建築物。 Dialogue: 0,0:01:31.07,0:01:35.08,Default,,0000,0000,0000,,因此世界各地的科學家\N一直在研究音爆, Dialogue: 0,0:01:35.10,0:01:37.79,Default,,0000,0000,0000,,試圖預測它們在大氣中的路徑、 Dialogue: 0,0:01:37.79,0:01:41.40,Default,,0000,0000,0000,,會落在哪裡,以及會多大聲。 Dialogue: 0,0:01:41.85,0:01:45.15,Default,,0000,0000,0000,,為更了解科學家如何研究音爆, Dialogue: 0,0:01:45.15,0:01:48.13,Default,,0000,0000,0000,,咱們先從一些聲音的基本知識談起。 Dialogue: 0,0:01:48.20,0:01:51.71,Default,,0000,0000,0000,,想像把一顆小石頭丟入一池靜水中。 Dialogue: 0,0:01:51.71,0:01:53.18,Default,,0000,0000,0000,,你會看到什麼? Dialogue: 0,0:01:53.18,0:01:55.88,Default,,0000,0000,0000,,石頭引起的水波在水中移動, Dialogue: 0,0:01:55.88,0:01:58.54,Default,,0000,0000,0000,,朝每個方向前進的速度都相同。 Dialogue: 0,0:01:58.57,0:02:02.89,Default,,0000,0000,0000,,這些半徑不斷增加的圓圈稱為波前。 Dialogue: 0,0:02:03.34,0:02:05.90,Default,,0000,0000,0000,,同樣的,即使肉眼無法看見, Dialogue: 0,0:02:05.90,0:02:09.31,Default,,0000,0000,0000,,一個固定聲源,比如家庭音響, Dialogue: 0,0:02:09.31,0:02:12.12,Default,,0000,0000,0000,,會產生向外傳播的聲波。 Dialogue: 0,0:02:12.12,0:02:14.33,Default,,0000,0000,0000,,聲波的速度取決於多種因素, Dialogue: 0,0:02:14.33,0:02:18.11,Default,,0000,0000,0000,,像高度和它們穿越之空氣的氣溫。 Dialogue: 0,0:02:18.11,0:02:24.10,Default,,0000,0000,0000,,在海平面上,聲速約為\N每小時 1225 公里。 Dialogue: 0,0:02:24.30,0:02:28.37,Default,,0000,0000,0000,,但這裡的波前\N不是二維平面的同心圓, Dialogue: 0,0:02:28.37,0:02:30.73,Default,,0000,0000,0000,,而是三維空間的同心球, Dialogue: 0,0:02:30.73,0:02:35.50,Default,,0000,0000,0000,,聲音會沿著與這些球面\N垂直的路徑傳播。 Dialogue: 0,0:02:35.66,0:02:39.91,Default,,0000,0000,0000,,現在想像一個移動的聲源,\N如火車的汽笛。 Dialogue: 0,0:02:39.91,0:02:43.03,Default,,0000,0000,0000,,隨著聲源不斷朝某個方向移動, Dialogue: 0,0:02:43.03,0:02:47.57,Default,,0000,0000,0000,,火車前方的連續聲波會被擠在一起。 Dialogue: 0,0:02:47.57,0:02:52.64,Default,,0000,0000,0000,,波頻因而增加,\N這就是著名的都卜勒效應, Dialogue: 0,0:02:52.64,0:02:55.73,Default,,0000,0000,0000,,接近中的物體聽起來的音調比較高。 Dialogue: 0,0:02:55.73,0:02:59.93,Default,,0000,0000,0000,,但只要聲源移動的速度\N比聲波的本身慢, Dialogue: 0,0:02:59.93,0:03:02.76,Default,,0000,0000,0000,,聲波就能保持一個個套疊的狀態。 Dialogue: 0,0:03:02.76,0:03:07.77,Default,,0000,0000,0000,,當物體以超音速前進,\N移動得比它發出的聲音更快, Dialogue: 0,0:03:07.77,0:03:10.53,Default,,0000,0000,0000,,情況就會截然不同。 Dialogue: 0,0:03:10.53,0:03:13.20,Default,,0000,0000,0000,,因為它會追上它自己放出的聲波, Dialogue: 0,0:03:13.20,0:03:15.70,Default,,0000,0000,0000,,同時會在當下的位置\N產生新的聲波, Dialogue: 0,0:03:15.70,0:03:19.82,Default,,0000,0000,0000,,聲波會被迫疊在一起,\N形成一個馬赫錐。 Dialogue: 0,0:03:19.82,0:03:22.81,Default,,0000,0000,0000,,當它靠近觀察者時,\N不會聽見任何聲音, Dialogue: 0,0:03:22.81,0:03:27.48,Default,,0000,0000,0000,,因為該物體移動的速度\N比它產生的聲音更快。 Dialogue: 0,0:03:27.48,0:03:32.63,Default,,0000,0000,0000,,只有在該物體已經經過之後,\N觀測者才會聽到音爆。 Dialogue: 0,0:03:33.05,0:03:37.01,Default,,0000,0000,0000,,馬赫錐接觸地面時會形成雙曲線, Dialogue: 0,0:03:37.01,0:03:41.31,Default,,0000,0000,0000,,當它向前移動時,會拖曳出\N一條軌跡,稱為音爆接地區域。 Dialogue: 0,0:03:41.31,0:03:46.12,Default,,0000,0000,0000,,這樣便可判斷受音爆影響的區域。 Dialogue: 0,0:03:46.25,0:03:49.30,Default,,0000,0000,0000,,那要如何得知音爆的強度呢? Dialogue: 0,0:03:49.30,0:03:52.87,Default,,0000,0000,0000,,這就涉及如何解出著名的\N納維爾-斯托克斯方程, Dialogue: 0,0:03:52.87,0:03:56.26,Default,,0000,0000,0000,,來算出因為超音速飛機通過空氣, Dialogue: 0,0:03:56.26,0:03:59.36,Default,,0000,0000,0000,,而在空氣中造成的壓力變化。 Dialogue: 0,0:03:59.36,0:04:03.85,Default,,0000,0000,0000,,這導致壓力特徵「N 波」。 Dialogue: 0,0:04:03.85,0:04:05.48,Default,,0000,0000,0000,,這形狀有什麼意義? Dialogue: 0,0:04:05.48,0:04:09.51,Default,,0000,0000,0000,,當壓力突然改變時,就會發生音爆, Dialogue: 0,0:04:09.51,0:04:11.92,Default,,0000,0000,0000,,而 N 波和兩次音爆有關: Dialogue: 0,0:04:11.92,0:04:15.50,Default,,0000,0000,0000,,第一次發生在飛機\N機鼻的初始壓力上升, Dialogue: 0,0:04:15.50,0:04:18.35,Default,,0000,0000,0000,,另一次是在機尾穿過的時候, Dialogue: 0,0:04:18.35,0:04:20.95,Default,,0000,0000,0000,,然後壓力就會突然返回正常狀態。 Dialogue: 0,0:04:20.96,0:04:23.13,Default,,0000,0000,0000,,這會導致雙重音爆, Dialogue: 0,0:04:23.13,0:04:26.29,Default,,0000,0000,0000,,但人耳通常只能聽到一次音爆聲。 Dialogue: 0,0:04:26.64,0:04:29.88,Default,,0000,0000,0000,,在實做上,利用這些\N原則建立的電腦模型 Dialogue: 0,0:04:29.89,0:04:34.44,Default,,0000,0000,0000,,通當可以針對給定的\N大氣條件和飛行軌跡, Dialogue: 0,0:04:34.44,0:04:37.44,Default,,0000,0000,0000,,來預測音爆的位置和強度, Dialogue: 0,0:04:37.63,0:04:40.74,Default,,0000,0000,0000,,目前還有關於減低\N音爆影響的研究在進行中。 Dialogue: 0,0:04:40.74,0:04:45.14,Default,,0000,0000,0000,,在這之前,仍然禁止\N以超音速飛過陸地上空。 Dialogue: 0,0:04:45.60,0:04:48.57,Default,,0000,0000,0000,,所以,音爆是近期\N才創造出來的產物嗎? Dialogue: 0,0:04:48.57,0:04:50.09,Default,,0000,0000,0000,,不完全是。 Dialogue: 0,0:04:50.09,0:04:52.52,Default,,0000,0000,0000,,雖然我們試著尋找\N讓音爆靜音的方式, Dialogue: 0,0:04:52.52,0:04:56.18,Default,,0000,0000,0000,,其他少數幾種動物已經懂得\N運用音爆的好處了。 Dialogue: 0,0:04:56.18,0:05:00.95,Default,,0000,0000,0000,,巨大的梁龍也許能\N猛力揮擊牠的尾巴, Dialogue: 0,0:05:00.100,0:05:05.56,Default,,0000,0000,0000,,速度比音速還快,\N達每小時 1200 公里, Dialogue: 0,0:05:05.56,0:05:07.80,Default,,0000,0000,0000,,目的可能是為了威懾掠食者。 Dialogue: 0,0:05:07.87,0:05:12.44,Default,,0000,0000,0000,,某些類型的蝦子可以\N在水中製造類似的衝擊波, Dialogue: 0,0:05:12.44,0:05:15.69,Default,,0000,0000,0000,,只需要彈一下巨型的鉗子, Dialogue: 0,0:05:15.69,0:05:19.49,Default,,0000,0000,0000,,就能驚嚇甚至殺死遠處的獵物。 Dialogue: 0,0:05:19.73,0:05:22.72,Default,,0000,0000,0000,,所以,雖然人類對速度的持續追求 Dialogue: 0,0:05:22.72,0:05:24.31,Default,,0000,0000,0000,,已經有巨大的進展, Dialogue: 0,0:05:24.41,0:05:27.60,Default,,0000,0000,0000,,結果發現,大自然早就搶先了一步。