文章编号：16862 / 更新时间：2024-03-04 12:56:08 / 浏览：次

提起超音速冲击波，我们可能下意识会联想到核爆炸、喷气式战斗机、火箭发射等。

这些能量瞬间爆发的过程，无论么看，都与开香槟相去甚远。

但有趣的是，据香槟学研究显示，香槟开瓶很像是一次迷你火箭发射，二者均会产生超音速冲击波。一阵猛烈摇晃之后，我们紧盯着香槟酒瓶，期待着瓶塞在下一秒就弹射出去。

随着砰的一声，酒液和泡沫喷涌而出，人群中也爆出欢呼声——这是庆祝活动中常见的一幕。

但是这并非打开香槟的正确方式，反而相当危险，每年都有人因此受伤。

让我们重新来过不去摇晃香槟酒，拆开覆在软木塞上的铁丝网。

一手按着瓶塞，一手缓慢旋转瓶身，瓶塞会自然地被瓶内气压慢慢顶出，然后啵声弹出来，随后瓶口出现淡淡的白雾。

也许是那抹白雾令人在意，在2019年《科学·进展》（ScienceAdvances）的一篇文章里，物理学家化身学者，突发奇想地用高速摄像机拍摄了香槟开瓶的瞬间。

他们惊讶地发现，瓶塞弹出后，瓶中喷射的高压气流竟会形成超音速冲。

超音速冲击波，本质上是物体进行超音速运动时，会对周围介质（比如空气）产生扰动，从而不断在物体前方形成压缩气流。

这些压缩气流携带了巨大的能量，会以超音速气浪的形式向四周冲击。

马赫环气流通常是无色的，这意味着我们无法直接看到击波。

那为何还能用摄像机捕捉到香槟瓶口的超音速冲击波呢？

事实上，与其说我们看到了超音速冲击波，不如说是观察了只有超音速气流才能形成的现象。

当你仔细观察这几张香槟开瓶瞬间的照片时，会发现有一条白线正逐渐远离瓶口，直至消散。

而如果你从瓶口正上方向下看，会发现这条线其实是个圆环——这就是马赫环（machdisk）。

如果你留心过超音速飞机起飞或者火箭射，也许会注意到，它们的尾部总带有一串明亮的光环，这也是马赫环。

火箭和飞机都需要喷射超音速气流来获得强大推力。

的超音速气流压力很高，所以当它从喷管喷入大气中时，会直接膨胀；但膨胀后的气流压力又会低于大气压，因此会再次被压缩。

不难看出马赫环现象出现的必要条件：一是超音速气流；二是气流压力与环境压力不等。

前者满足冲击波出的条件；而后者能使气流发生变化，进而产生不同的波。

香槟瓶口的马赫环与火箭尾部的马赫环成因相同，但二者有一个显著区别：超速气流的温度。

香槟瓶塞弹出的瞬间，瓶内气流快速溢出，导致瓶内气压与温度骤降，二氧化碳和水蒸气混合物会凝结成冰晶，形灰白色雾气。

也因此，香槟瓶口的马赫环会出现在白雾中。

而火箭喷射的气流温度过高，会点燃混于其中的少量燃料，让赫环在其中格外耀眼。

瓶塞弹出的瞬间虽然知道香槟瓶口喷射的气流能超过音速、产生马赫环，但具体的过程和物理机制尚未。

今年，在一篇发表在《流体力学》（PhysicsofFluids）杂志的文章里，科学家通过计算机模拟，进一步揭示了在香槟瓶塞弹出的1毫秒（微秒）中，冲击波形成、演变、最终消散的过程。

香槟酒富含二氧化碳，瓶中的气压约是大气压的6倍，瓶中压缩的二氧化碳气体会不断地向软木塞施加向外的推力，想将它顶出去。

在稳定情况下，软木塞与瓶壁间的静摩擦力会与向外的推力相平衡。

开始扭动软木塞，静摩擦力会迅速转变为动摩擦力，不再能与气压抗衡。< p="">

瓶塞此时就如火箭一般，蓄势待发。

计机模拟图像。从上至下，每行分别对应冲击波演化的第一阶段、第二阶段到第三阶段。

第一行500微秒时，木塞刚刚弹出，气流只能着瓶塞与瓶口的缝隙横向膨胀；

第二行917微秒时，木塞离瓶口一定距离，气流能直接喷射，但会与瓶塞碰撞形成弯曲的冲击波

第三行1167微秒时，瓶内外气压差降低，无法支撑气流以超音速逸出。

从左至右，每列分别显示流速、气压和温度的空间。

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胶带的声音是音速吗

胶带的声音不是音速是音爆。 撕胶带的过程中居然可以产生音爆这是因为胶带在撕裂前所传递的波能速度可以达到900米每秒。

每次拉透明胶带的时候都会发出声音,请问有什么办法能不让出声?问了好多人都想不出来，希望在这能碰上聪明

用热处理应该不会发声.如电吹风电暧器热烤等方法.你试验一下吧.我想应该是热涨冷缩原理吧.

撕胶带的声音多少分贝

85分贝。 根据声音的频率和强度不同，所产生的声音也不同，撕胶带时，胶带被快速撕下，会产生摩擦声和振动声，这些声音都属于高频声音，声音强度在85分贝，已经超过了人体所能承受的最大值。

相关标签： 因为这约等于一次火箭发射、 撕胶带为什么那么吵、

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