令人驚嘆的3D打印聲學(xué)模型，揭示了巨石陣的神秘面紗

導(dǎo)讀：數(shù)千年前，古代英國人建造了巨石陣，然而，研究人員至今仍未完全理解它的真正用途。這復(fù)雜的古代建筑可能用作墓地、夜空觀測(cè)工具，亦或是宗教儀式和祭祀等場(chǎng)所，但這一謎題尚未被揭示。

△從上方看巨石陣，原來的結(jié)構(gòu)周圍有更多的石頭

2023年10月30日，南極熊獲悉，研究人員利用3D打印技術(shù)成功再現(xiàn)了這著名的巨石，試圖解決這個(gè)緊迫的謎題，他們的發(fā)現(xiàn)令人驚訝。

長期以來，這些巨石的排列方式呈圓形，以及它們與特定現(xiàn)象，如夏至和冬至期間的日出和日落，一直讓科學(xué)家們困惑。為深入了解巨石陣，研究人員進(jìn)行了大量實(shí)地考察，揭示了一系列遺跡和文物。

索爾福德大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了這個(gè)模型，以研究巨石陣獨(dú)特的結(jié)構(gòu)對(duì)聲音（如對(duì)話、儀式甚至音樂）的影響。由于石頭的布局方式，聲音無法傳播到結(jié)構(gòu)之外，附近的人也無法聽到內(nèi)部的聲音。

為了復(fù)制這一巧妙的特性，聲學(xué)工程師Trevor Cox及其團(tuán)隊(duì)使用激光掃描了現(xiàn)場(chǎng)，并打3D打印印出了一個(gè)1/12比例的3D模型。這個(gè)復(fù)制品被Cox稱為“巨石陣樂高”（Stonehenge Lego），他們假設(shè)原始結(jié)構(gòu)由30塊拉森石組成。如今，巨石陣由63塊完整的石頭構(gòu)成，其中外圈有17塊獨(dú)立的薩爾森石。薩爾森石平均重25噸，高9米。巨石陣中央的15塊馬蹄形石架、外圈的立柱和過梁、以及一些外圍的石頭都是由薩爾森石構(gòu)成。

△巨石陣的3D打印模型探索了該結(jié)構(gòu)的聲學(xué)效果

根據(jù)對(duì)該地點(diǎn)大約5000年前豎立的總共157塊石頭的估計(jì)，研究人員打印了27塊不同形狀和大小的石頭。然后，他們使用這些石頭的硅膠模具，以及混合了石膏和其它材料來重新制作剩下的130塊物品。每塊石頭的制作方式都盡量減少吸音，類似于巨石陣中發(fā)現(xiàn)的石頭。

該團(tuán)隊(duì)于2020年開始工作，然后將揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)放置在建筑周圍的不同位置，并向模型傳輸從低頻到高頻的聲音。盡管巨石陣中有許多縫隙，但發(fā)送到比例模型中的聲音在其中停留了很短一段時(shí)間�；祉憰r(shí)間是聲音衰減60分貝所需時(shí)間的衡量標(biāo)準(zhǔn)，在中頻聲音模型內(nèi)平均約為0.6秒。

△藝術(shù)家根據(jù)他們的想象和創(chuàng)造力，試圖還原成數(shù)千年前在巨石陣舉行德魯伊儀式的場(chǎng)景

這種效果可以提高聽到聲音的能力，并極大地增強(qiáng)諸如鼓等樂器的聲音。聲音不會(huì)在復(fù)制品內(nèi)部回響，模擬石頭組實(shí)際上掩蓋并分散了從外部薩爾森圈反射的聲音。

這表明巨石陣可以用于類似隔音室的用途，這是一種在某些戲劇性場(chǎng)景（也許是葬禮或儀式）中增強(qiáng)聲音和音樂的方法。