出品：科普中国
制作：寒木钓萌
监制：中国科学院计算机网络信息中心
两国的核潜艇在深海相撞，事后双方还不知到底撞到了啥，这样的事有吗？英国和法国就上演了这么一出。问题是，这是为何？还有，打火机上产生火花的那一坨，是电池吗
惊人的对比
人类最远的通讯距离是飞出太阳系的旅行者一号，目前距离地球亿公里（截止16年12月5日）;最远的探测距离，则是那些数十亿光年外的星系。而核潜艇，动辄十几亿美元，它们在深海，能“看到”的距离，以及互相之间的通讯距离却是以米来计算的。
用鼠目寸光已不足以形容潜艇在海中的短视，跟陆地上的雷达探测一对比，海中的潜艇是货真价实的“瞎子”。
很多人纳闷的是，人类已进入21世纪，为什么水下探测和水下通讯还是那么原始和落后？用某种特殊频段的电磁波不行吗？为何还像蝙蝠一样，非得用声波？
为什么要用声波
一个事实显而易见，在一片很清澈的大海，阳光最多也就能照射到海面往下米处，这是一个分界线，往下，浮游植物因没有足够阳光进行光合作用，故水深以下大多没有植物存在。若是在一片污染严重的海域，阳光也就到达水下1米左右。你可以回忆一下，游游时，你在水下能看到多远的距离？
光是电磁波的一种，如果光在水中的穿透性如此差，那么其他电磁波，比如各种雷达波，它们也好不到那里去。
因此，非常可惜，虽然人类可以用雷达探测几千公里外飞行的弹道导弹，用天文望远镜观测十几亿光年外的星系，但这些技术统统在海中都不好使。
所以，我们才说：
我们对月球表面的了解，比我们对自己星球深海的了解还要多！
我们对太阳内部的了解，远比我们对地球内部的了解还要多得多！
既然各种无线电探测在海下不能用，那么其他黑科技呢？
中微子能轻易穿透地球，用它通讯和探测，如何？很遗憾，外星人还没有教过我们。
水下量子通讯呢？也许快了，外星人正从半人马座进击到地球的路上。
声呐专家告诉我们，目前，在水下，我们唯一能依靠的就是声波，像蝙蝠一样！
▲1枚不到2公斤的普通小炸弹在水中爆炸，声波可传输4公里以上。（动图中的爆炸为鞭炮在水中的爆炸，可以看到，形成的大“气球”迅速被水压弄回原形。）
声呐原理
说到声音，我们就熟悉了。潜艇上的被动声呐就相当于我们的耳朵，而主动声呐有点儿类似于嘴与耳朵的结合，闭着眼睛喊一声，两秒后听到回音，于是你就可以说了，据老夫判断，米处有一大山。
潜艇中的主动声呐当然不能靠喊，它靠电。你说，那万一停电了呢，或者是主动声呐坏了，喊可以吗？可以吗？
其实还有更好的办法。
▲敲潜艇……
▲嘿哟嘿哟……
这种敲击潜艇的方式在电影中见过，现实中有没有用过不可考，只知道，各国曾用手榴弹在水中的爆炸，从而向水下潜艇传递信息。
声波几乎是核潜艇在水下的唯一依靠，它如此重要，我们有必要来了解一下声呐的原理，实际上，它比我们想象的还要有趣。
▲完全可以说，声呐上用到的原理每个人都会用到，而很多老烟民一天得用十几二十次，只是大家都没有意识到。
▲往下按，产生电火花。
▲压电点火器。
不少人以为，打火机中黑黑的那一坨是电池，存储着电力，其实不然。它是一种压电陶瓷，依靠你拇指的机械压力产生电压，从而引发点火花。这意味着，打火机中的点火器可以不必扔掉，即使存放多年，它依然还能工作，因为它不是电池。
年，皮埃尔·居里和雅克·居里两兄弟发现了压电效应。可以想见，这两兄弟当时远不会想到，他们的发现未来将会走进千家万户的煤气灶点火开关上，烟民的手上，炮弹触发引信以及大海中价值十几亿美元的核潜艇上。也可以想见，那时的大众，对于压电效应的发现并没有多少