18世纪时,意大利科学家斯帕拉捷发现了蝙蝠夜间飞行的秘密。后来经过研究,科学家们发现蝙蝠的喉咙能发出人耳听不见的声音,这种声音就是“超声波”。今天,超声波已广泛应用于各个领域。
1729年1月,科学家斯帕拉捷出生于意大利斯坎迪亚诺镇,他的父亲是一位有名的律师,母亲出身富裕之家。1749年,20岁的斯帕拉捷在著名的波伦亚大学学习法律。他在堂姐波伦亚大学物理学教授芭西的引导下,对自然科学产生了浓厚兴趣,从而转学自然科学,并取得了博士学位。
1760年,斯帕拉捷成为神父。有了教会的经济支持,斯帕拉捷的科学事业才得以顺利进行。在此期间,斯帕拉捷开始走上了研究自然科学的道路。
1793年一个晴朗的夏夜,喧腾热闹的城市渐渐平静下来,刚吃完晚饭的斯帕拉捷就到附近的街道上散步。这已经是他多年的习惯,散步的时候,斯帕拉捷常常会看到,很多蝙蝠灵活地自由自在地在夜空中飞来飞去,却从不会撞到墙壁上。
蝙蝠是用超声波来判断前方是否有障碍物,用此来改变飞行方向。
“这些小精灵凭什么特殊本领在夜空中自由自在地飞行呢?它们一定长着一双特别敏锐的眼睛,否则,它怎么能在黑夜中灵巧地躲过各种障碍物,并且敏锐地捕捉飞蛾呢?”斯帕拉捷自言自语,完全投入了对这一现象的思考,他决心用事实来证明自己的想法。于是,他抓来好多蝙蝠,蒙上它们的眼睛。到了夜晚,斯帕拉捷就把笼子里的蝙蝠放了出去。但是,奇迹出现了,事情完全出乎他的意料:蒙上眼睛的蝙蝠竟然依旧轻盈敏捷地来回飞翔。
超声波在医院里常用来诊断疾病。
斯帕拉捷惊讶极了,‘“不用眼睛,它们究竟是凭什么来辨别前方的物体,捕捉灵活的飞蛾呢?或许靠的是嗅觉?”于是他堵住蝙蝠的鼻子,结果它们还是飞翔自如。后来,他又尝试把蝙蝠的翅膀用油漆涂满,也没有影响到它们飞行。
排除了种种疑虑之后,斯帕拉捷陷入了沉思:“难道是它的耳朵,不仅能听到声音,而且能在夜间洞察一切吗?”一天,斯帕拉捷把捉来的蝙蝠堵住耳朵,然后把他们放到夜空中。这一次,蝙蝠像一只无头苍蝇似的乱飞乱撞,很快就跌落在地。
斯帕拉捷终于找到了答案——原来,这些小精灵靠听觉来辨别方向、确认目标!斯帕拉捷的实验,揭开了蝙蝠飞行的秘密,并促使人们进一步思考:蝙蝠的耳朵又怎么能“穿透”黑夜,“听”到没有声音的物体呢?
后来,科学家经过研究,终于弄清了其中的奥秘。原来,蝙蝠靠喉咙发出人耳听不见的声音,科学家称这种声音为“超声波”。这种声音沿着直线传播,一碰到物体就像光照到镜子上那样反射回来。蝙蝠用耳朵接受到这种“超声波”,就能迅速做出判断,敏捷快速地捕捉食物。
今天,超声波已广泛地应用于工业、农业、医疗和军事等领域。200多年前的斯帕拉捷怎么也不会想到,对于蝙蝠的实验,会给人类带来如此巨大的恩惠。
学海拾贝
超声波的运用源于英国。20世纪50年代,英国格拉斯哥医生唐纳德发现,超声波可用来探测孕妇腹中胎儿的情况。1956年第二届国际超声医学学术会议以后,超声治疗进入了实用成熟阶段。
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