随着管弦乐队渐强，一位身材丰满的女士迈步走到舞台前，金色的辫子从牛角头盔下垂落。她镀金的胸脯随着吸气而起伏，张开涂着口红的嘴，发出震耳欲聋的高音。香槟酒杯破碎，单片眼镜开裂，吊灯爆炸，她声音的力量在音乐厅里肆虐。这一幕在无数的卡通片和喜剧中出现过，但这种模仿是基于现实吗？歌剧演员真的能震碎玻璃吗？
物理学表明，声音应该可以震碎玻璃。每块玻璃都有一个固有的共振频率——如果受到碰撞或其他刺激（如声波）的干扰，它会以该频率振动。地球上的其他材料也是如此。玻璃酒杯由于其空心的管状形状而特别容易共振，这就是为什么它们在碰撞时会发出悦耳的响声。如果一个人唱出的音调与该响声的音调相同——传说中的高音C，但实际上匹配的音高可以是任何音符——她声音的声波将以其共振频率振动玻璃周围的空气分子，导致玻璃也开始振动。如果她唱得足够大声，玻璃就会振动成碎片。
哥伦比亚大学研究材料断裂和失效不同方式的机械工程师杰弗里·基萨尔说：“这有可能，但你必须既优秀又幸运。”“即使你能激发杯子振动，也不能保证它会破裂。断裂取决于初始缺陷的大小。”因此，为了让一位女高音成功摧毁一个酒杯，她必须侥幸地选择一个具有微观缺陷的酒杯，这些缺陷足够大，可以在压力下弯曲。
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根据基萨尔的说法，看不见的裂缝和缝隙覆盖着每种材料的表面，但它们的大小和位置可能差异很大。肉眼看起来相同的酒杯可能具有截然不同的断裂强度，使一些酒杯能够承受比其他酒杯高得多的音量。
音量是震碎玻璃游戏的关键因素，因为声音的响度与它排斥空气分子的程度直接相关。本质上，声音从一个分子传递到另一个分子，直到它撞击到玻璃。当布伦希尔德唱得更大声时，她实际上是以更大的力量将空气推向玻璃。这种效果很像推一个荡秋千的孩子——每一次推得越用力，孩子就越快荡到顶端。但是，除非推的动作与秋千的自然振动相匹配，否则用力推没什么效果——就像一个有希望的碎玻璃者必须唱出一个与玻璃共振频率相匹配的音符一样。
声波破坏的艺术中所涉及的物理原理似乎足够简单。但是，尽管关于强大的歌手震碎酒杯、花瓶和眼镜的故事比比皆是，但历史上却令人怀疑地缺少这种壮举的真实案例。据说著名男高音恩里科·卡鲁索有这种能力，但在他去世后，他的妻子否认了这些谣言。这是怎么回事？
事实证明，大多数玻璃制品，包括大多数酒杯，都相当于一个重达数百磅的荡秋千的孩子。推开吧，但这孩子可能不会靠近顶端。
只有最优质的含铅水晶足够精致且共振性足够强，才能在某些人无需扩音就能产生的音量（超过 100 分贝）下破裂。 20 世纪 70 年代的一则著名广告显示，艾拉·菲茨杰拉德通过 Memorex 扬声器轻松震碎了酒杯，而这个技巧已经被用扩音重复了很多次。例如，将声音定向到易碎物体的原理被用于破碎肾结石——但医生并不费心寻找共振频率，而是喜欢用大量的声能轰击结石（如果歌手像爆炸一样响亮，她也不必找到共振频率来打破玻璃）。然而，似乎直到几年前，才没有证据表明任何人仅凭自己的声音就打破过玻璃。
然后在 2005 年，探索频道电视节目《流言终结者》解决了这个问题，招募摇滚歌手兼声乐教练杰米·文德拉用他最好的水平来击打一些水晶器皿。他尝试了 12 个酒杯，最后才偶然发现了一个幸运的酒杯，在他的强大嗓音的冲击下破裂了。第一次，未经辅助的声音确实可以震碎玻璃的证据被录制在视频中。
文德拉的碎玻璃嚎叫声达到了 105 分贝——几乎和手提钻一样响亮。没有多少人能调动肺部力量来发出那种声音。歌剧演员经过多年的训练，才能建立起在 100 分贝以上的音量下发出持续音符的力量。（相比之下，典型的语音约为 50 分贝。）尽管在成为科学记者之前我接受过歌剧演员的训练，但我从未亲眼目睹过这种现象，也无法自己重现它。这并不是说我不会再次尝试——但也许我应该先购买一个牛角头盔、镀金胸甲，最重要的是，良好的扩音扬声器。