夜黑風高，冬瓜地里忽然閃出一個人影，左手持鐵棍，右手握鋼刀。

如果你是人類，莫慌，他不是來攔路搶劫的。如果你是冬瓜——快跑！

地里那些跑得慢的冬瓜，都要挨上幾棍子，發(fā)出慘叫：“咚咚咚……咚咚咚……噗噗噗。”

不對，有個瓜的聲音比別瓜都悶。這個瓜被持棍人果斷從藤上砍落，躺在地上；又被一切兩半，露出了黑色的腐敗瓜瓤。

深夜里的冬瓜殺手小唐菜業(yè)合作社

這個 “冬瓜殺手”是一位海南的瓜果供應商。他每天晚上都會潛入菜地，冷酷無情地處理掉變質的冬瓜。

細想一想，這殺冬瓜的前半段流程，和我們平時買西瓜的手法差不多；好瓜清脆，壞瓜悶。但為啥一定要在晚上聽呢？

敲瓜時，究竟在聽些什么？

這位敲瓜人講了兩個原因，其一是白天太曬了，人受不了。

海南的冬瓜田，基本沒有遮陰地丨人民網(wǎng)

第二個理由是，他在晚上更容易分清好瓜和壞瓜的聲音。

但這又是為啥？

當他敲瓜時，究竟是在聽什么呢？

言午菜業(yè)冬瓜小陳

用手或者鐵棍敲生瓜時，聲音來自于瓜的振動。而這個振動的頻率，取決于瓜的硬度和密度。

生瓜的瓜瓤通常很硬，因為它的細胞液泡飽滿，彼此緊密相依，纖維素含量高，因此果肉質地緊密，整體具有充分的彈性和支撐。當你敲擊它時，它的表面會非常迅速地反彈回去，因此我們聽到的就是明亮的當當聲。以未熟的西瓜為例，敲擊后會發(fā)出“噔噔噔”的聲音，此時聲音的頻率可以達到189Hz以上。

好瓜的細胞，就像這么緊密丨Giphy

隨著瓜逐漸成熟，它的纖維素會被逐漸降解，內(nèi)部結構變得更加松散，換句話說，瓜變軟了。此時你敲的不再是鐵塊，而更像是敲柔軟的鼓面，反彈的力度變小，聲音自然也就變悶了。敲擊一個成熟的西瓜時，133~189Hz之間頻率的聲音會變多，聽上去就成了“咚咚咚”。

而一旦繼續(xù)過熟，果肉的塌陷，有腐敗后產(chǎn)生的湯湯水水。假如敲一個過熟甚至腐爛的西瓜，它干脆就懶得彈回去了。你可以想象自己敲一個沙發(fā)時的場景，它只會發(fā)出沉悶的“噗噗”聲。

此時，敲瓜的聲音會集中在80到160Hz，這顯然比生瓜和熟瓜的響聲低沉多了。

敲壞瓜，就像敲沙發(fā)，所以不響丨Giphy

當然，不管是冬瓜還是西瓜，都不可能一下子全部腐爛，而是從內(nèi)部一點點壞掉，聲音也是逐漸一點點改變的。

所以砍瓜前你就得好這一棍下去，究竟發(fā)出多悶的聲音，才是壞瓜？

內(nèi)部開始腐敗的冬瓜，但只壞了一些小唐菜業(yè)合作社

你的大腦可能懵了，生瓜熟瓜過熟瓜的聲音頻率確實有高有低，但差別就那么一點點，更多的還是相同頻率的聲音（133~160Hz這要怎么區(qū)分？

你的耳朵此時展現(xiàn)出了超強的數(shù)學天賦——只要做個小波變換，不就能找到你需要的頻率了嗎，有啥難的？

沒錯，你的耳朵能分辨出好瓜壞瓜，正是因為它拋開大腦，偷偷學會了這個高級的數(shù)學技巧。

接下來輪到你的大腦提問了：什么是小波變換？

你的耳朵，會做數(shù)學題

我們都知道，聲音是一種波，而且往往是不規(guī)則的波它是由許多種不同頻率的波組合而成的。

要想知道敲瓜時有哪些頻率的聲音，我們可以找一小段非常規(guī)則的波小波，在這個聲音上移動，看它們的形狀有多像。形狀越相似，就說明和小波的頻率越接近。

就像這樣，你的耳朵在核查有沒有“壞瓜頻率”丨Shaw Talebi

你敲瓜時努力地側耳傾聽，其實就是在用“壞瓜”的小波對敲瓜聲進行對比。

這個過程有點像看地圖，如果你想看到全國的輪廓，就把比例尺調(diào)到最小；而比例尺最大時，就能看到城市的街道。使用不同的小波，就像是調(diào)整不同的地圖比例尺，來方便自己找到目標。

小波就像比例尺，目標不同，尺寸不同丨Giphy

耳朵的這個數(shù)學能力，是通過“硬件”實現(xiàn)的：耳蝸底部的基底膜可以感受高頻聲音，而頂部則可以感受低頻，從而精確把敲瓜時的聲音拆分開，告訴大腦“這個瓜它低音沉，中音穩(wěn)，高音少，肯定是壞了！”

耳蝸的不同部分，可以區(qū)分不同頻率的聲音丨Jared Evans

但是在白天，有很多聲音會干擾到耳朵的判斷過程：成年男性的說話聲、拖拉機的怠速聲、牛叫聲，乃至強風吹過樹林的聲音，都剛好和80到160Hz的低頻響聲有所重疊。

到了晚上，這些低頻聲音的源頭該回家的回家、該睡覺的睡覺，耳朵也就自然不用擔心搞混。

這就是冬瓜殺手在晚上執(zhí)行任務的原因。沒了這些低頻響聲的干擾，他就不容易聽岔了——畢竟如果錯劈了好瓜，他得自費買回去。

冬瓜殺手在夜晚敲瓜的原因丨瀟湘晨報

敲一敲的技巧，豈止于瓜

事實上，這種先敲一下，再看它怎么振的技術，不止能用來看瓜。

如果你去醫(yī)院檢查過腹部或胸腔，醫(yī)生有時會用指關節(jié)或者掌面叩打患處，根據(jù)聲音來判斷是否存在積液，或者空氣含量是否正常。

肺部叩診，你即是冬瓜丨Make a gif

鐵路工人在巡線時，也會敲擊鐵軌和車輪。如果發(fā)出的聲音比較清脆，說明鐵軌一切正常；如果聽到沉悶的響聲，就說明可能存在裂傷。

正在檢查鋼軌的地鐵工程師新華社

再把我們能聽到的聲音換成超聲波，就可以進行工業(yè)上的金屬探傷了。

在遇到空腔時，超聲波的傳播方式會發(fā)生改變丨Make a gif

這個辦法甚至可以用來看地球的結構，就是敲的時候需要用點勁兒——我們可以找個地方引爆炸藥，然后觀察地震波是怎么傳播的，這叫做“主動地震勘探”。

在地球不同的圈層結構、不同的巖石中，振動的傳播方式都會發(fā)生改變，據(jù)此就可以找到石油和天然氣的儲層。

在不同的位置，地震波會反射和折射丨Sercel

所以下次敲瓜，記得找個夜深人靜的夜晚，以免你的耳朵做錯了數(shù)學題——畢竟，挑個好瓜才是最要緊的事兒。

參考文獻

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[6] 《地鐵巡道工：一路敲打15年沿鐵軌走了上萬公里》https://www.mtr.bj.cn/article/6796e7bee1afb91c831b128e.html

作者：深思

編輯：luna

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