O1883年8月27日，地球发出了有史以来最响亮的声音。
当地时间上午10点02分，声音从位于印尼爪哇岛和苏门答腊岛之间的喀拉喀托岛传来。在1300英里外的安达曼和尼科巴群岛也能听到(“听到了奇怪的声音，比如枪炮声”);2000英里外的新几内亚和西澳大利亚(“一系列响亮的报告，类似于西北方向的大炮声”);甚至3000英里外的印度洋岛国，毛里求斯附近的罗德里格斯*(“来自东方，就像遥远的重炮轰鸣。”1总的来说，它被50多个不同的地理位置的人听到，加起来覆盖了地球上13个地区。
想想看，这有多疯狂。如果你在波士顿，有人告诉你他们听到了来自纽约的声音，你可能会给他们一个有趣的表情。但是波士顿离纽约只有200英里。我们在这里谈论的就像身处波士顿，清晰地听到来自爱尔兰都柏林的噪音。以声速行驶(766英里或1233公里/小时)，噪音需要4个小时才能走完这段距离。这是有史以来听到的最远的声音。
那么是什么造成了如此震天动地的巨响呢?喀拉喀托岛的一座火山刚刚喷发，其威力如此之大，以至于把岛除此之外，据一名目击的地质学家称，它还向大气中释放了一缕烟雾，达到了17英里(约合1.6公里)的高度1。你可以利用这个观察结果计算出物质以每小时1600英里(约每秒半英里)的速度从火山喷出。这是声速的两倍多。
这次爆炸造成了致命的海啸，海浪超过100英尺(30米)高。165个沿海村庄和定居点被冲走，完全被摧毁。荷兰人(当时的印度尼西亚殖民统治者)估计死亡人数为36 417人，其他估计数字超过12万人2，3。
英国船只诺勒姆城堡号在爆炸时距离喀拉喀托岛40英里。船长在航海日志中写道:“爆炸声如此猛烈，半数以上的船员的鼓膜都震碎了。我最后的想法和我亲爱的妻子在一起。我确信审判日已经到来。”2
我一般来说，声音不是由世界末日引起的，而是由气压的波动引起的。巴达维亚煤气厂(距喀拉喀托100英里)的气压计显示，随后出现了超过2.5英寸汞柱的压力峰值1，2。这转换成超过172分贝的声压，一种难以想象的巨大噪音。在这个背景下，如果你在操作一个手提钻，你会受到大约100分贝的噪音。人类的疼痛阈值接近130分贝，如果你不幸站在喷气发动机旁边，你会听到150分贝的声音。(增加10分贝时，人们听到的声音大约是原来的两倍。)喀拉喀托火山在距震源100英里处的爆炸声达到了172分贝。这是如此惊人的声音，它正在一点点接近我们所说的“声音”的极限。
当你哼唱一个音符或说一个单词时，你就在以每秒数十次或数百次的速度来回摆动空气分子，导致某些地方的气压较低，而另一些地方的气压较高。声音越大，这种摆动就越剧烈，气压的波动也就越大。但声音的音量是有限度的。在某一时刻，气压的波动如此之大，以至于低气压区达到了零压力——真空——而你不可能得到比这更低的压力。这个极限恰好是地球大气中194分贝的声音。再大一点，声音就不再是在空气中传播了，它实际上是在推动空气前进，产生了一种被称为a冲击波。
靠近喀拉喀托火山时，声音远远超过了这个极限，产生了一股强大的高压空气，震破了40英里外的水手的耳膜。随着这种声音传播数千英里，到达澳大利亚和印度洋，压力的波动开始减弱，听起来更像是远处的枪声。在三千多英里的旅程中，压力波变得太安静了，以至于人耳听不到，但它继续向前席卷，在世界各地回荡了好几天。大气像钟一样响着，我们无法察觉，但我们的仪器却能探测到。
喀拉喀托火山在距震源100英里处的爆炸声达到了172分贝。这是如此惊人的声音，它正在一点点接近我们所说的“声音”的极限。
到1883年，世界上许多城市的气象站都在使用气压计来跟踪大气压力的变化。喀拉喀托火山爆炸6小时47分钟后，加尔各答出现了气压峰值。8小时时，脉搏到达了西边的毛里求斯和东边的墨尔本和悉尼。12小时后，圣彼得堡注意到了脉搏，随后是维也纳、罗马、巴黎、柏林和慕尼黑。18小时后，纽约、华盛顿和多伦多的脉搏都在跳动1。令人惊讶的是，在爆炸后的5天里，全球50个城市的气象站观察到这种前所未有的压力峰值像发条一样重复出现，大约每34小时一次。这大约是需要多长时间声音环绕整个星球。
总之，喀拉喀托火山的压力波在每个方向上都绕地球三到四圈。(每个城市都感受到了7次压力峰值，因为它们感受到了从火山喷发方向相反的冲击波1.）与此同时，远在印度、英国和旧金山的潮汐站也测量到了与空气脉冲同时出现的海浪上升，这是以前从未见过的效果。这是一种再也听不到的声音，但它继续在世界各地移动，人们将这种现象称为“巨大的电波”。
最近，一对在巴布亚新几内亚度假的夫妇拍摄的一段令人难以置信的火山喷发家庭视频开始在互联网上流传开来。如果你仔细观看，这段视频会让你对火山产生的压力波有一个大致的了解。
当火山爆发时，它产生的气压突然上升;你可以看到它在空气中移动，在它移动的过程中把水蒸气凝结成云。拍摄视频的人(幸运的)距离足够远，压力波需要一段时间才能到达他们。当它最终击中船时，大约在爆炸13秒后，你听到的声音像是一声巨大的枪响伴随着突然的空气爆炸。用13秒乘以声速，我们得到的结果是，这艘船距离火山约4.4公里，或2.7英里。这与喀拉喀托火山的情况有些相似，只是当时的“枪声”在三、三千英里之外都能听到，这是大自然所能释放的巨大破坏力的令人难以置信的证明。
引用:
Judd, John Wesley等人。喀拉喀托火山喷发:及其后续现象。Trübner & Company, 1888年。(由英国皇家学会委托编写的关于喀拉喀托火山喷发的全面数据报告，公共领域免费提供)
西蒙温彻斯特[2]。喀拉喀托火山:世界爆炸的日子。英国企鹅出版社,2004年。
汤姆·西姆金和理查德·s·菲斯克。喀拉喀托，1883年，火山爆发及其影响。史密森学会，1983年。
多亏了妮可锋利和将-斯莱顿夫人就喀拉喀托火山爆炸的物理问题进行有益的讨论。
更正:
这篇文章最初声称罗德里格斯在马尔代夫附近，而不是毛里求斯。
Aatish Bhatia最近获得了物理学博士学位普林斯顿大学把科学和工程带给更广泛的观众。他是获奖的科学博客的作者经验主义的热情,主持《连线》杂志，在Twitter上是@aatishb。
