小问号
地球是个有声音的世界。我们周围充满了各种奇妙无比的声音，小鸟的歌唱、小溪的流动、瀑布的轰鸣，还有机器运转的声音，人类劳动的号子声，笛子、吉他、二胡等各种乐器演奏的声音……不论是有韵律的，还是无序的，声音无时不在空气中荡漾、传播。可是，当飞船飞离了大气层，各种声响一下子消失了：太空是一个寂静的世界，即使在那里点燃一挂鞭炮，也听不到任何响声。月球上也是这样，没有鸟语虫鸣，更没有风呼水啸。这是由于没有传播声音的介质。没有传播介质，像太空那样的真空，当然就听不到声音。茫茫海洋里，声音能传播多远？人类是怎样捕捉声音在海洋里跋涉的步伐？又是怎样来利用声音在海洋里的传播造福人类的？
古代希腊大诗人荷马在《奥德赛》长诗中写道，海洋里有会唱歌的海妖，她那优美的歌声，能引诱扬帆而过的水手……这当然是个美妙的神话。但是，有一条是真理，那就是声音在大海里既跑得很快，又跑得很远。有人曾经做过这样的实验，拿一口半吨重的大钟，在水里敲响，想测试一下声音在水里到底能传播多远，结果人们在35千米外的水里仍旧能听到钟声。还有一次科学家在印度洋爆炸一颗深水炸弹，声音竟然在水下跑了27750千米！
可见，声波能在海洋中远距离传播，但在传播的过程中，海水的温度分布和盐度分布、海面和海底的状况、海水的运动，海中包含气泡和生物等，都能对它产生很大的影响。因此，人类早在19世纪初期，就开始研究声音在海洋里跋涉的问题了。
1826年，瑞士物理学家科拉东和法国数学家斯图谟在日内瓦湖测量声音在水中传播的速度。他们用两只船，在甲船上，实验员先向水里放下一口钟，敲钟的同时，点燃船上的火药，而乙船停泊在14千米远的水面上，实验人员在水下放了一个听音器。他见到闪光后，马上记住时间，测定几秒钟能听到钟声。实验结果证明，声音在水中传播的速度是每秒跑1450米，是空气中声音跑的速度的4倍多。后来，人们又测定是1500米/秒。1911年，有人用炸药筒作声源，进行了最初的水下回声测探实验，并记录到海底的回声。1912年，美国科学家费森登设计并制造的一种新型机器，即第一台水下发声和回声测探设备，使声音在海水里传播的研究迈出了重要一步。
第一次世界大战中，由于潜艇在水下作战的需要而研制出声纳，从而发展了声波在海洋中传播的理论。在不同海区、不同季节和昼夜使用声纳时，发现声纳的作用距离与海洋水文要素，波浪、海流、内波、海底地质地貌、海洋环境噪声和海中浮游生物等有密切关系。
第二次世界大战中，美国为了侦察德国潜艇情况，在大西洋东海岸的一个港湾里装备了一套听音设施，用来监测德国潜艇的活动。有一天晚上，负责监听的人听到海里有铆工和风镐工进行水下作业的声音，而且由弱渐强，一小时后又逐渐变弱，到午夜才停止。值班人员立即开始搜索，整整忙了一夜，连一个铆工的影子也没有发现。第二天夜里，又出现了这样的情况，有关方面当即命令投放深水炸弹。爆炸后，短暂时间内没有听到铆工的动静，可是不久又有铆工和风镐工开始作业了。他们感到很纳闷、不安，甚至还有些惊慌，但是没有发现任何潜水员在岸下钻孔。后来，经过调研发现，这声音是一种槌球鱼的鱼群发出的，无数槌球鱼在水下敲打自己的鱼鳔，就造成了有人进行水下钻探的假象。这则故事形象生动地告诉我们，在那个时代，人们对声音在水下的传播的研究还是停留在“初级阶段”，识别能力也非常差。
20世纪50年代以后，逐渐形成了研究声波在海洋中传播的规律和利用声波探测研究海洋的新的学科分支——海洋声学。经过长期的研究发现，海洋声波是遵循一定规律的。在无风浪搅拌的条件下，表层海水经日光照晒，往往出现上层的温度和声速都比下层高的情况，使声速呈负梯度的垂直分布。在这种情况下，声波传播的曲线，总是弯曲向下，在声能达不到的地方产生声影区。另外，如果海水比较浅，则声线会碰到海底。由于海底的反射损失大，声能衰减很大，因此不能传播得很远。海底对声波传播的影响很大，所以声音在浅海中的传播特征主要依赖于海底的反射本领。海底对声波的反射损失，与海底物质的密度、声速和声波的入射角有关。一般说来，海底的密度愈大，声速愈高，反射损失愈小；声波频率愈高，海底的反射损失愈大。
现在，海洋声波被广泛应用于探测海底沉积物和地层结构，海底的地形地貌，海水的流动，海水的温度和流速的不均匀性，海水中各种物体如鱼群、深海散射层、冰山和沉船，海面的波浪和水下的内波等，并可用于台风和海啸等自然灾害的预报。此外，它还用于水下导航、定位、信号传递和遥控等技术中。随着现代的微电子学、微计算机、信号处理技术和换能技术等的发展，都会对海洋声学的发展产生重要的影响，也会让它更好地造福人类。
“小档案”
最早测定声波在空气中传播速度的是法国人。1738年，法国几位科学家把两门大炮架在相距27千米的两个山头上，先在这个山上放炮，另一个山头上的人听到炮声后立即计算时间。实验证明，在没有大风的时候，声音传播速度是每秒337米。后来，人们又做了许多实验，证明声音在空气中传播的速度与声音本身没有关系，炮声、雷声和笑声，高音和低音，它们在空气里跑的速度都是一样的。随着科技的发展，人们对声音在空气里传播速度的研究也逐步深入，发现声音的速度与空气的温度有关。一般温度下（20℃）空气传播声音的速度是每秒344米，这也就是我们常说的声速或音速。科学家还发现，大约气温每升高1℃，声音传播速度就会每秒增加0.6米，而且声音在空气中传播能够多次拐弯呢。
