聲懸浮的起源與奧古斯特?昆特（August Kundt）

聲懸浮現(xiàn)象是由德國(guó)物理學(xué)家?jiàn)W古斯特•昆特(August Kundt)早發(fā)現(xiàn)的。

1839 年 11 月 18 日，昆特出生在德國(guó)梅克倫堡，1861 年進(jìn)入柏林大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和天文學(xué)，但他更感興趣的卻是物理學(xué)。當(dāng)時(shí)物理學(xué)院的院長(zhǎng)是著名的實(shí)驗(yàn)家古斯塔夫•馬格努斯，就是那位發(fā)現(xiàn)了馬格努斯效應(yīng)的牛人，他明晰的講課風(fēng)格和完美的實(shí)驗(yàn)認(rèn)證吸引了一大批熱情的學(xué)者。他每周抽出時(shí)間在家里舉辦沙龍，和小圈子范圍內(nèi)的青年學(xué)生探討物理問(wèn)題。昆特就是其中的一員，由于昆特才思敏捷，多才多藝，1863 年馬格努斯把他收到了自己門(mén)下，并手把手地傳授他實(shí)驗(yàn)技能。馬格努斯是猶太富商的兒子，他把自己的財(cái)產(chǎn)都投入到自己的實(shí)驗(yàn)室。昆特進(jìn)入馬格努斯實(shí)驗(yàn)室后，開(kāi)始了他開(kāi)掛的人生。

1866 年，27 歲的昆特已經(jīng)是一位實(shí)驗(yàn)高手，他完美地完成了氣體、固體的聲速測(cè)量，就是這個(gè)聲速測(cè)量實(shí)驗(yàn)，讓他意外地發(fā)現(xiàn)：反應(yīng)管內(nèi)的 塵埃顆粒在聲波下可以愉快地懸浮舞動(dòng)。通過(guò)這些塵埃有規(guī)則的懸浮舞動(dòng)，他敏感地發(fā)現(xiàn)了放射波和反射波疊加后的駐波場(chǎng) 及聲懸浮現(xiàn)象。

昆特這篇測(cè)量聲速的論文發(fā)表在 1866 年的物理年鑒上，現(xiàn)在哈佛大學(xué)圖書(shū)館還可以找到原文：

昆特用于測(cè)量聲速的諧振管，被后人稱(chēng)為“昆特管”（Kundt tube）,下圖就是昆特當(dāng)時(shí)使用的昆特管：

從上圖可以看出，在聲場(chǎng)中，這些 塵埃顆粒可以有序地懸浮跳動(dòng)，這就是聲懸浮的起源。

1866 年，昆特的聲速測(cè)量實(shí)驗(yàn)可謂讓他一戰(zhàn)成名。1867 年，年僅 28 歲的他，就已經(jīng)發(fā)表了 14篇研究論文，并被他的導(dǎo)師馬格努斯聘為助手，特許他以講師的身份在柏林大學(xué)講課。 1868 年，昆特被瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)直聘為物理學(xué)教授。 他不僅動(dòng)手能力出眾，講課也很出色。有一位叫倫琴的工程系博士生聽(tīng)了昆特的課后，改變了自己的職業(yè)生涯，從工程專(zhuān)業(yè)轉(zhuǎn)到了物理專(zhuān)業(yè)，并拜在了昆特門(mén)下，當(dāng)時(shí)昆特 29 歲，倫琴 23 歲。1870 年，昆特回到德國(guó)維爾茨堡接替魯?shù)婪虺蔀榫S爾茨堡大學(xué)物理系主任，倫琴做為助手跟他一起前往。這個(gè)倫琴就是后來(lái)大名鼎鼎的 X 射線(xiàn)發(fā)現(xiàn)者，也是諾貝爾物理獎(jiǎng)的獲得者。

昆特“駐波法測(cè)量聲速”的辦法和思路，在 20 年后還啟發(fā)了另一位要測(cè)量電磁波速度的年青科學(xué)家，他就是昆特的學(xué)生的赫茲，赫茲用駐波法不僅測(cè)出了電磁波的速度就是光速，還證實(shí)了麥克斯韋理論。頻率的單位就是以他的名字赫茲來(lái)命名的。

1888 年，昆特接替他的同門(mén)師兄亥姆霍茲成為德國(guó)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)會(huì)主席、德國(guó)物理研究所所長(zhǎng)。

1939 年，昆特誕辰一百周年，《自然》雜志專(zhuān)門(mén)在 11 月 18 日發(fā)表了一篇昆特的生平以示祭奠。

1990 年，美國(guó)內(nèi)布拉斯加-林肯大學(xué)歷史系的 David Cahan 發(fā)表了一篇長(zhǎng)達(dá) 23 頁(yè)的文章，文章的題目是《 從塵埃到氣體動(dòng)力學(xué)：昆特和 19 世紀(jì) 60-70 年代改變自然的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)》，文中詳細(xì)回顧了昆特和實(shí)驗(yàn)物理學(xué)的發(fā)展歷程，確立了昆特在實(shí)驗(yàn)物理學(xué)的。