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当你穿戴心爱的篮球鞋于洁净的木地板上急停，那响亮犀利的“吱吱”声老是非分特别惹人注目。有人感觉这是抓地力好的体现，也有人感觉难听逆耳。这个看似平凡的问题却困扰科学家好久：这类声音究竟是怎么孕育发生的？ 持久以来，物理学家凡是用“粘滑磨擦”来注释近似征象。简朴说，就是两个外貌先粘住、再忽然滑动，云云重复轮回，从而孕育发生振动及声音。这个模子可以注释许多硬物之间的磨擦，好比门搭钮或者刹车片。但当柔软质料于坚硬外貌上滑动时，好比橡胶鞋底与地板，工作好像没这么简朴。 近来，来自美国哈佛年夜学约翰 A 保尔森工程与运用科学学院、英国诺丁汉年夜学以和法国国度科学研究中央的科学家经由过程高速成像技能，终究看清了这一历程。他们用橡胶及玻璃模仿鞋底与地板的接触，并用高速相机记载二者之间的变化。这些相机的拍摄速率最高可达每一秒100万帧，相称在把刹时发生的磨擦历程“慢放”给科学家看。 成果让人不测。橡胶其实不是平稳地滑过外貌，而因此一种近似“波”的方式进步。科学家把这类征象称为“超音速启齿型滑移脉冲”。也就是说，橡胶滑动时，接触面并不是总体挪动，而是呈现一道道快速流传的“离开波”。 就像扯开贴于桌上的胶带同样，胶带不是一会儿全数脱离，而是阿谁“离开点”迅速向前挪动。于鞋底与地面之间，这类“离开点”形成高速进步的锋面。橡胶于这些波纹颠末时刹时弹起又落下，高频率的拍击及振动便形成为了锋利的吱吱声。 更有趣的是，试验室的高速图象还有捕获到了陪同磨擦声的微型“闪电”。研究发明，这些滑动脉冲有时居然是由磨擦孕育发生的微小电火花，即磨擦起电放电所触发的。 科学家还有发明，鞋底纹路于此中起着主要作用。那些沟槽及突出像“轨道”同样，把滑移脉冲限定于固定路径上，使它们形成不变节拍，在是混乱的磨擦振动酿成了清楚的声音。假如外貌彻底平整，橡胶滑动时孕育发生的则是不法则脉冲及近似“呼呼声”的噪音。而当外貌有藐小脊状布局时，脉冲就会变患上整洁。 科学家甚至使用这一纪律做了一个有趣的测验考试。他们经由过程转变橡胶块的高度，使孕育发生的声音频率发生变化，末了居然“吹奏”出了《星球年夜战》的主题旋律。 这项研究的意义远不止在球鞋。这些微小的磨擦历程与地动之间居然存于相似的地方。于地动中，断层上的分裂也会以脉冲情势流传，其速率一样可以靠近甚至跨越声速。换句话说，一双篮球鞋于地板上的吱吱声，也许恰是理解地动动力学的一种“微型模子”。 从一样平常糊口中的一种小声音出发，科学家看到的倒是一个超过质料科学、物理学以致地球科学的世界。有时，最平凡的征象，反而隐蔽着最繁杂的物理。
