小時候，我為了方便上學(xué)，住在親戚家，那座五層樓的房子里。我的房間在3樓，經(jīng)常在深夜或?qū)庫o的時候聽到一種奇怪的聲音，類似彈珠掉落的聲音，逐漸減小，發(fā)出“噠...噠...”的聲響。直到我上了大學(xué)，我才知道很多人都有相似的經(jīng)歷。這種聲音的解釋有很多，包括建筑材料的熱脹冷縮、孔板中小石塊的掉落，甚至一些人提到霉菌也可能是原因。然而，現(xiàn)在，許多聲學(xué)專家最認同的解釋是水錘效應(yīng)。
一、最初的聲音可能大得多
要考慮到聲音在建筑材料中的傳播會逐漸減弱，因此原始聲音可能與我們聽到的彈珠掉落的聲音完全不同。
我曾特意測試了這一點，發(fā)現(xiàn)在樓上掉落鋼珠的聲音在樓下聽起來并不像我們通常聽到的怪異聲音。如果在樓上掉下鋼珠，樓下聽到的聲音并不清脆，而是更為沉悶，聲音也較小，似乎不是從天花板上傳來的，而更像是從樓梯口傳來。所以，如果在樓下聽到清脆的聲音，最初的聲音可能比彈珠掉落的聲音要大得多。
這消除了許多關(guān)于這一現(xiàn)象的其他解釋，比如孔板中小石塊的掉落。小石塊可能會在孔板中彈跳，但聲音不太可能如此之大。當(dāng)然，如果掉下的物體足夠大，可能會發(fā)出這種聲音，但這在實際情況中并不常見。
二、水錘效應(yīng)是什么，它是如何制造噪音的
在舊房子中，由于以前的自來水管道建設(shè)不合理，水錘效應(yīng)經(jīng)常出現(xiàn)。當(dāng)你迅速關(guān)閉水龍頭時，你可能會聽到一聲突然停止水流的沉悶聲，這就是水錘效應(yīng)。水錘效應(yīng)可能會導(dǎo)致許多問題，包括水管破裂，甚至影響房屋的壽命。
然而，對于家庭自來水來說，水錘現(xiàn)象導(dǎo)致房屋水管爆裂的情況相對不常見，主要出現(xiàn)在工業(yè)水管中。但是，對于家庭自來水來說，出現(xiàn)水錘現(xiàn)象并發(fā)出奇怪的聲音是完全可能的。當(dāng)我們迅速關(guān)閉自來水時，水流的動能會導(dǎo)致水管震動，噪音就是由這種震動產(chǎn)生的。
要產(chǎn)生彈珠掉落的清脆聲音，水壓的變化必須明顯，甚至需要考慮水的壓縮性。當(dāng)水從被壓縮的狀態(tài)迅速恢復(fù)時，會在管道內(nèi)產(chǎn)生壓力變化，這將引起水管震動，發(fā)出“噠...噠...”逐漸減小的聲音。
實際上，最初的聲音可能來自墻壁，而不是天花板，但在一個空曠的房間中，我們的耳朵無法明確定位聲音的具體來源。
因為水錘效應(yīng)的危害，現(xiàn)代建筑在設(shè)計自來水管道時通常會考慮這一因素，以減輕水錘效應(yīng)，這解釋了為什么彈珠掉落的聲音通常出現(xiàn)在老房子而不是新房子中。水錘的性質(zhì)受多種因素影響，包括管道和建筑的連接方式、水壓以及水流的方向和位置等。
2019年，美國聲學(xué)學(xué)會的科學(xué)家安迪·皮亞克塞克（Andy Piacsek）研究了這一現(xiàn)象的聲源，他排除了一些可能的因素，最終確定水錘效應(yīng)是造成這種聲音的原因。關(guān)于這一現(xiàn)象的其他解釋實際上都不太合理，因此水錘效應(yīng)似乎是最合理的解釋。所以，如果你住在一座老房子中，經(jīng)歷了這種聲音，不要擔(dān)心，這只是水管中的水錘效應(yīng)。
