莱拉的灯泡学习实验室

莱拉和她的父亲正走在金门大桥附近的一条人行隧道里。过往车辆的声音在里面奇怪地回响着。“你听到了吗，爸爸？”莱拉问道，她的声音在弯曲的墙壁上反弹着。“听起来我的声音……在重复？”

“那叫回声，蕾拉，”她父亲解释道，“当声波撞击到一个表面，然后返回到你的耳朵时，就会发生回声。”他拍了拍手，一个清晰的回声 reverberated。蕾拉的妹妹索菲插嘴说：“所以，这就像我把球扔到墙上，然后它又回到我身边一样，对吗？”“没错，”她父亲回答。“但声音到底是什么呢？”蕾拉拿着她的发现笔记本，好奇地问道。

“如果你想更好地理解声音，我们回家后为什么不查一下呢？”蕾拉的妈妈克莱尔建议道。“我想爷爷的一本旧科学书里有关于这方面的内容，”她补充道，微笑着。回到诺伊谷的家中，蕾拉迫不及待地翻阅着布满灰尘的书页。“哇！”她惊呼道，“这本书讲的是人们几个世纪前就开始研究声波了！”

书里提到了一个名叫罗伯特·波义耳的科学家。“罗伯特·波义耳？”莱拉大声问道。“他生活在遥远的一千六百年代，”她读道，“他是一位爱尔兰化学家和物理学家，对空气和声音进行了一些非常重要的实验。”书里描述了波义耳如何使用真空室来探索声音的传播方式。

莱拉的脑海中场景切换到一个光线昏暗的实验室。“罗伯特·波义耳，”她想象道，“于一千六百二十七年出生在爱尔兰的利斯莫尔。他是一个好奇的年轻人，喜欢摆弄各种东西。”

有一天，博伊尔把一个响铃放进一个连接着抽气泵的玻璃罐里。当他把罐子里的空气抽走时，铃声就减弱了！莱拉自言自语地叙述道：“他意识到声音需要介质，比如空气，才能传播。没有空气，声波就无法穿过。”

“你知道声音在水中的传播速度比在空气中快四点三倍吗？”蕾拉读着，感到很惊讶。“如果你能把一张纸对折四十二次，它就能碰到月亮！”她惊呼道。“波义耳的实验为理解麦克风和扬声器的工作原理铺平了道路，”克莱尔补充说，“想想这给世界带来了多大的改变！”

第二天回到隧道里，莱拉向她的朋友克洛伊和里姆解释道：“还记得我们听到的回声吗？那是因为声波需要介质才能传播，比如空气或隧道壁。”克洛伊眨了眨眼。“所以，如果没有空气，我们就什么也听不到了？”里姆点点头。“太不可思议了！所以声波真的会振动？”

“没错！”蕾拉喊道，“这就是为什么你在水下能听到声音，因为水会传递振动！”克洛伊补充道：“所以，当我弹吉他的时候，琴弦是在振动空气吗？”里姆插话道：“这就是为什么你在音乐会上能感受到音乐——音箱让空气震动！”蕾拉笑容满面。“‘我们都是一门手艺的学徒，在这门手艺中，没有人能成为大师，’欧内斯特·海明威曾说过，这就是为什么我们必须不断探索和学习。”

“所以，声音就是通过物体传播的振动！”蕾拉总结道，脸上洋溢着笑容。里姆问道：“如果声音需要通过某种介质传播，比如空气或水，那宇航员在太空中没有空气的地方是怎么互相说话的呢？”蕾拉笑了笑，打开笔记本。“这正是我们下次要探索的！”她在笔记本上写道：“发现一：声音需要介质传播，了解像罗伯特·波义耳这样的科学家有助于我们理解周围的世界！”