1964年10月16日,我國成功地爆炸了第一顆原子彈,令全球震驚。這次核試驗,從核彈的設計、研製到爆炸,完全是在十分秘密情況下進行的。可是,當我國新聞界還沒有向世人公布爆炸的消息時,國外的傳播媒體卻競相把它作為特大新聞廣播或刊登在報紙上了。報道中不僅說明了核爆炸的時間、地點和方式,而且還指出了爆炸當量,這些可是核爆炸的核心機密呀!那麼,是誰泄露了這次核爆炸的機密呢?人們都在背後議論著。核爆炸的“泄露者”原來不是別人,而是它產生的次聲波。
原子彈爆炸時,爆炸中心處的溫度驟然上升到幾百萬攝氏度。極度的高溫把周圍的物質均化為氣體,形成一團大火球,火球迅速膨脹,激起一股強勁的衝擊波,衝擊波以無堅不摧之勢橫掃大地,傳向四麵八方。在此過程中,衝擊波能量逐漸衰減,最後就演變成了可聽聲波和次聲波。
由於空氣對不同頻率的聲波吸收作用不同,因此聲波在大氣中傳播呈現一個明顯的特點:頻率越高,傳播距離越近;頻率越低,傳播距離越遠。次聲在聲音大家族中是頻率最低的成員,自然它在大氣中傳播的距離要比可聽聲遠。正是由於這個原因,核爆炸產生的衝擊波轉變成聲波以後,可聽聲波傳不了多遠的距離就消失了,而次聲波卻像一名出色的馬拉鬆選手,一直奔跑到很遠的地方。據實驗觀測,一次爆炸能量相當於1000噸TNT炸藥的核爆炸產生的次聲波,可以傳播上千千米,而一次1000萬噸當量的核爆炸產生的次聲波,可以傳播幾萬千米。1961年10月30日,蘇聯在新地島進行的5800萬噸當量的核爆炸,曾有過次聲繞地球5圈、行程達20萬千米的記錄。核爆炸產生的次聲,攜帶了大量核機密的信息,因此通過接收和測定次聲,就能獲取核爆炸的重要情報。
用來接收和測定核爆炸次聲的偵察係統,是由若幹個次聲傳聲器組成的龐大的“次聲陣”,它把接收到的次聲信號轉換成電信號後,輸入到電子計算機中進行處理。電子計算機通過分析次聲的信號幅值、頻譜等特性,並考慮傳播距離、路徑及大氣氣象參數的影響,能綜合計算得出核爆炸的當量,識別出爆炸方式。如果用幾個這樣不同方位的“次聲陣”,同時測定核爆炸到達的方位角,就可判斷出核爆炸源的位置來。
在人類活動中,不僅核爆炸可以產生次聲,其他像導彈飛行、輪船航行、火炮發射、汽車疾馳,甚至高樓和大橋搖晃等,也都能輻射次聲。例如,很早以前人們就曾記錄到一種零點幾秒鍾振動一次的次聲,它傳播的速度非常之快,超過每秒鍾600米。後來經過調查證實,它是由一枚正在飛行的大型火箭產生的。在美國紐約,科學家用次聲傳聲器,還收到過1500千米外肯尼迪角發射阿波羅宇宙飛船發出的次聲。