共振现象的发现历程是怎样的？
共振现象是指一个物理系统在其自然的振动频率（所谓的共振频率）下趋于从周围环境吸 收更多能量的趋势。自然中有许多地方有共振的现象。人类也在其技术中利用或者试图避免 共振现象。一些共振的例子:乐器的音响共振、太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动 物耳中基底膜的共振，电路的共振，等等。 一般来说一个系统（不管是力学的、声响的还是电子 的）有多个共振频率，在这些频率上振动比较容易，在其他频率上振动却比较困难。假如引起振 动的频率比较复杂的话（比如是一^个冲击或者是一^个宽频振动），一'个系统一'般会“挑出”其共 振频率随此频率振动，事实上一个系统会将其他频率过滤掉。
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共振现象是指一个物理系统在其自然的振动频率（所谓的共振频率）下趋于从周围环境吸 收更多能量的趋势。自然中有许多地方有共振的现象。人类也在其技术中利用或者试图避免 共振现象。一些共振的例子:乐器的音响共振、太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动 物耳中基底膜的共振，电路的共振，等等。
一般来说一个系统（不管是力学的、声响的还是电子 的）有多个共振频率，在这些频率上振动比较容易，在其他频率上振动却比较困难。假如引起振 动的频率比较复杂的话（比如是一^个冲击或者是一^个宽频振动），一'个系统一'般会“挑出”其共 振频率随此频率振动，事实上一个系统会将其他频率过滤掉。
人除了呼吸、心跳、血液循环等都有其固有频率外，人的大脑进行思维活动时产生的脑电波 也会发生共振现象。类似的共振现象在其他动物身上也同样普遍地存在着。我们喉咙间发出 的每个颤动，都是因为与空气产生了共振，才形成了一个个音节，构成一句句语言，才能使我们 能够用这些语言来表达我们的情感和进行社会交往。
许多动物身上还存在着其他一些形式的共振现象。炎热的午间，蝉儿发出的“知了、知了” 声;宁静的夜晚，蟋蟀发出的“叽一嘶”声;还有不知疲倦的大肚子蝈蝈的鸣叫声。尽管这些昆 虫的声调大不相同，但其中的共同之处都是借助了共振的原理，都是靠摩擦身体的某一部位与 空气产生共鸣而发声。
除了昆虫之外，鸟类也是巧妙地运用共振来演奏生命之曲的大师，它们 运用共振所发出的圆润婉转的鸣叫声，是自然界生命大合唱中最为优美的声部和旋律。因此, 可以这么说，如果没有共振，世界将会失去多少天籁，大地将会变得多么死寂！
在古代典籍中有大量的关于共振现象的记述，并把这种现象解释为“同声相应”（《周易• 乾》），或“声比则应”（《吕氏春秋•有始览•应同篇》，又《恃君览•召类篇》）。
这个解释和现 代的科学定义几乎完全相同。
中国早在公元前4世纪到公元前3世纪，就已经进行研究共振原理了。《庄子•杂篇•徐 无鬼》中说:“为之调瑟，废（“废”是放置的意思）于一堂，废于一室。鼓宫宫动，鼓角角动。
音律 同矣。夫改调一弦，于五音无当也，鼓之，二十五弦皆动。”这说的是西周时代一个叫鲁遽的人进 行的共振实验。他把两把瑟分别放在两个房间，将其中一瑟某弦弹一下，隔壁那具土瑟上同样 的弦也会发声，音律相同，他又改变实验方法，将瑟乱弹一气，结果出来很多泛音，另一具瑟上的 每根弦都或多或少地应声而动。
这就是世界上最早的共振实验。
这里描述的瑟有二十五根弦。宫、商、角、徵 、羽是古代人使用的乐音音名，相当于现 在的do、re、mi、so、la。当在高堂明室中放上一具瑟，进行调音时，人们发现:弹动某一弦的宫音，
别的宫音弦也动;弹动某一弦的角音，别的角音弦也动。
这是因为它们的音律相同的缘故。如 果改调一弦，使它发出的音和五音中的任何一声都不相当，再弹这根弦时，瑟上二十五根弦都会 动。我们知道，这条弦虽然弹不出一个准确的乐音，但它的许多泛音中总有那么几个音和瑟的 二十五根弦的音相当或成简单的比。
这就是它会和瑟的二十五根弦共振的道理。
《庄子》的这段文字肯定是调瑟实验的忠实记录。它不仅指出基音的共振现象，而且发现 了基音和泛音的共振现象。这后一个发现在声学史上是了不起的成就。
宋代的沈括曾作演示共振的实验:先把琴或瑟的各弦按平常演奏需要调好，然后剪一些小 小的纸人夹在各弦上。
当你弹动不夹纸人的某一弦线时，凡是和它共振的弦线上的纸人就会发 生跳跃颤动（《梦溪笔谈•补笔谈》卷一《乐律》）。这个实验比西方同类实验要早几个世纪。
如果说发现共振现象只是观察认真的证明，那么，发现消除共振的方法无疑是科学才智的 伟大体现。
据史籍记载，晋代张华(232〜300年）对共振现象作出了正确的解释，并提出了消除 共振的方法。据南北朝刘宋刘敬叔撰《异苑》卷二:“晋中朝有人蓄铜澡盘，晨夕恒鸣如人叩。 乃问张华。华曰：‘此盘与洛阳钟宫商相应。
宫中朝暮撞钟，故声相应耳。可错令轻，则韵乖，鸣 自止也。’如其言，后不复鸣。”故事发生在西晋国都洛阳。皇家宫殿里朝暮撞钟，当地某人家中 悬挂的乐器“铜澡盘”（今称作“钱”）就相应地产生共振（共鸣）。
张华不仅知道它共鸣的原因， 而且还知道消除它的方法:把铜盘周围稍微钝去一点，它就不再和宫中的钟声共鸣了。现在我 们知道，把铜盘稍微锉小一点，也就改变了它的固有振动频率，所以不再发生共鸣了。
还有一个有趣的故事，见韦绚撰《刘宾客嘉话录》（刘宾客就是刘禹锡，曾宫太子宾客）或王 说撰《唐语林》卷五：
唐朝时候，洛阳某寺一僧人房中挂着一种乐器——磐，它经常自鸣作响。
僧人因此惊恐成 疾，求医无治。他有一个朋友叫曹绍夔 ，是朝中管音乐的官员，闻讯特去看望僧人。这时 正好听见寺里敲钟声，磐也作响。于是曹绍夔说:“你明天设盛宴招待，我将为你除去心疾。”第 二天酒足饭饱之后，只见曹绍夔掏出怀中铁锉，在磐上锉磨几处，磐再也不作响了。
僧人很奇 怪，问他所以然。曹说:“此磐与钟律合，故击彼应此。”僧大喜，病也随着痊愈了。
无论是铜盘还是石质的磐，只要稍稍锉去一点点，就改变了它们的固有频率。因此，它们就 不再和钟声共振呜响。
这些故事，表明古代中国人具有丰富的声学知识。
在战争环境下，古代人发明了各种各样的共鸣器，用来侦探敌情。早在战国初期，勇敢善战 的墨家就发明了侦探敌情的方法。《墨子•备穴》记载了其中的几种：
在城墙根下每隔一定距离挖一深坑，坑里埋置一只容量七八十升的陶瓮，瓮口蒙上皮革（这 实际上就做成了一个共鸣器）。
让听觉聪敏的人伏在瓮口听动静。遇有敌人挖地道攻城的响 声，不仅可以发觉，而且根据陶瓮声的响度差可以识别来敌的方向和位置。另一种方法是:在同 一个深坑里埋设两只蒙上皮革的瓮，两瓮形成一定距离，根据这两瓮的响度差来判别敌人所在 的方向。
还有一种方法:一只瓮和前两种方法所说的相同，也埋在坑道里，另一只瓮要做得很 大，大到足以容纳一个人，把大瓮倒置在坑道地面，并让监听的人时刻把自己藏在瓮里听响动。 利用同一个人分别谛听这两种瓮的声响情形来确定来敌的方向和位置。
以上几种方法被历代军事家因袭使用。唐代李筌、宋代曾公亮、明代茅元仪等都曾在他们 的军事或武器著作中记述了类似的方法◦曾公亮还把《墨子》记述的蒙有皮革的瓮叫作“听 瓮”，把瓮口不蒙皮革、直接覆在地道里谛听的方法叫作“地听”。
明代抗倭名将戚继光（1528〜 1587年）曾用大瓮覆人来听敌凿地道的声音。甚至在20世纪的一些现代战争中，不少国家和
民族还继续采用这些古老而科学的共鸣器来侦察敌情。
唐代李筌的《神机制敌太白阴经》卷五、宋代曾公亮的《武经总要》卷六《警备篇》都曾描述 另一种更加简便实用的共鸣器:军队中有一种用皮革制成的叫作“空胡鹿”的随军枕，让聪耳战 士在行军之夜使用，“凡人马行在三十里外，东西南北皆响闻”。
宋代沈括《梦溪笔谈》卷十九 《器用》中记述:牛革制成的箭袋，用作卧枕，“附地枕之，数里内有人马声，则皆闻之”。从宋代 起，人们还发现新办法，去节长竹，直埋于地，耳听竹筒口，有嗡嗡若鼓声。明代戚继光也曾用这 方法，谨防倭寇偷袭。
伟大的科学家沈括还对以上瓮、枕等的功用作出了物理解释。他说取 其中虚，盖虚能纳声也。”他的解释和现代声音在固体中传播的知识是一致的。当声音在像地 面、铁轨、木材等固体中传播时，遇到空穴，在空穴处产生交混回响，使原来在空气中传播的听不 见的声音变得可以听见。
值得注意的是，那种用竹筒听地声的方法正是近代医用听诊器的 原型。
共鸣器是把声音放大，以便人能听到远处的声音。古代中国人还发明了隔声的方法。隔声 是把声音约束在一定范围里，而不让它传播出去。
明代方以智说:私铸钱者，藏匿于地下室之 中，以空瓮累墙，使瓮口向着室内。这样，过路人就听不见他们的锯锉之声。“何也？声为瓮所 收也。”（《物理小识》卷一《天类》）至晚在19世纪上半叶，人们用同样的方法，把那种在地下的 隔声室搬到地面上，以致“贴邻不闻”他室声。
（郑先祖:《一斑录》卷三《物理篇》）可见，中国人 最早创建了隔声室。收起
