共振这个现象为什么这么致命？

weixin

当外力的频率与物体的特征振动频率一致时，就会发生所谓的共振现象，此时外力增强了物体的特征振动，使得物体的振动幅度变得巨大，容易超越物体的承受极限，表现出巨大的破坏力，因而通常会产生极其严重的后果。

从数学上讲，当物体受到周期性外界作用时，此时对应的物体振动幅度为：

为物体的特征频率或者说固有频率。

当周期性作用的频率与特征频率不相等时，振幅是有限的数值；当周期性作用的频率等于特征频率时，对应的物体振幅为：

振幅随着时间的推移趋于发散，对应无限大的振幅，下图给出了共振的阻尼振荡分别对应的振幅随时间变化图。

(a)共振；(b)阻尼振荡

生活中的共振现象随处可见，当然共振也不一定就一定是有害的。自然界存在一些对人类有益的共振现象，比如大气层中的臭氧层的振动频率与紫外线相近，一次可以吸收紫外线，减少辐射；植物光合作用时吸收特定波长的光线也利用了共振现象。随着科技的进步，一些共振现象也被用来进行疾病的检验，比如核磁共振，进行科学研究，比如电子顺磁共振等等。因此，实际生活中我们要对一些危害巨大的共振现象进行防治，保护有益的共振或者利用共振现象来促进人类文明的发展。

来源：中科院物理所微信公众号（ID：cas-iop），节选自《太阳里能开宇宙飞船吗？》一文。