夜半钟声怎样到客船

§2．5　夜半钟声怎样到客船

月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠．

姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船．

这是一首意境清远的抒情小诗．诗人在远离家乡途中的一个秋天的夜晚，独自倚卧在一叶小舟之上，眼里看到的是“月落”与“渔火”，耳中听到的是“乌啼”与“钟声”，身体感觉到的则是秋夜侵肌砭骨的寒意．这一切引发出诗人满怀愁绪，留下了这脍炙人口的千古绝唱．后人借钟声抒情的诗很多，如：“遥听维山半夜钟”（于鹄），“新秋松影下，半夜钟声后”（白居易），“秋深临水月，夜半隔山钟”（皇甫冉），“原复松窗半夜钟”（温庭筠），以及王建的“未卧尝闻半夜钟”，陈羽的“隔水悠悠半夜钟”，等等．这些诗都有一个共同的特点，那就是诗人对夜半人静时的钟声特别有灵感．这是有科学道理的，因为同样的声音在白天和夜晚传播的情况是不一样的．

声就是振动在空气、水或者钢铁等连续介质中的传播．我们知道空气中的声音传播速度c为340m·s^－1，这是一个平均值，实际上这个速度c还和空气中的温度t（℃）（摄氏度）有关，精确一点的表达式为

c＝331．45＋0．61t．

因此在同样条件下，如果气温越高，声音就传播得越快，反之则越慢．

在地球表面1—2km大气层中，空气温度的变化是非常复杂的．一般白天太阳的阳光不能直接加热这层空气，只能靠地面吸收阳光辐射热后反射或传导到空气中．因此白天靠近地表的空气温度比较高，而夜晚地面附近空气失去地面热源作用，往往比高空空气温度要低．所以白天高空的声速要比地面慢，晚上则是地面的声速比高空慢．正是白天与夜晚近地面空气声速随高度变化相反，才产生了白天听钟声与夜间听钟声的不同感觉．

我们知道当光通过两种不同介质界面时要产生折射现象，同样，因为夜晚高空空气声速快、地面声速慢，空中的声音也会发生折射，传播线路不再是直线，而发生弯曲向下转，如图2－17所示．这样声音可以传得更远，甚至有“夜半隔山钟”，隔壁山上的钟声都能听得见．所以，我们常讲的夜声传得远，不仅仅因为夜深人静，还有声音传播的原因．因此，诗人描述钟声的诗句，绝大多数都是夜里钟声的韵味，却很少有人描写中午的钟声，尽管寺庙中午敲钟的机会比夜晚还要多．与之相反，白天声音就会传向高空，因此在战争中，常有哑声区，虽然战场近在咫尺却听不到炮火声．

图2－17　白天和夜晚空气中声音传播的线路