哈佛大学物理学家通过高速摄像技术揭示了篮球鞋发出吱吱声的奥秘。这种声音源于鞋底橡胶与地面之间产生的超声速“粘附-滑动”现象。研究发现，鞋底的沟槽结构和厚度共同决定了声音的音质与音调。这一发现不仅满足了大众的好奇心，更重要的是在软材料摩擦学与地震动力学之间建立了联系，为理解地震断层的滑动机制提供了新视角。
吱吱声是如何产生的？
研究人员利用每秒捕捉高达 100 万帧的高速摄像机，观察了橡胶与玻璃表面接触时的微观变化，发现了以下关键点：
- 超声速的“粘附-滑动”：鞋底橡胶在移动时并非平滑滑过，而是以极快的速度不断在“粘住”和“滑动”之间切换，这种间歇性的动作产生了声波。
- 沟槽作为波导管：平滑的橡胶表面只会产生杂乱的白噪音，而篮球鞋底特有的沟槽结构起到了引导作用，使声音变成了清脆、有固定音调的吱吱声。
- 厚度决定音调：实验证明，橡胶材料越薄，发出的声音频率越高。研究团队精准掌握了这一规律，甚至通过定制不同厚度的橡胶块，“演奏”出了《星球大战》中的《帝国进行曲》。
从篮球场到地壳变动
这项研究的意义远超体育装备本身，它连接了两个看似毫不相关的领域：
“鞋底产生的吱吱声传播速度，可以与地质断层破裂的速度相当甚至更快。这两者的物理机制在本质上是惊人相似的。”
- 跨学科研究：通过研究篮球鞋的软材料摩擦学，科学家能够更直观地理解地震动力学中构造板块之间的快速滑动。
- 物理机制的普适性：无论是球场上的侧步急停，还是地壳深处的断层撕裂，其背后的物理逻辑是统一的。
研究的价值
这项研究展示了科学探索的双重属性：
- 满足好奇心：解答日常生活中最简单、最直观的问题（“鞋子为什么会响？”）。
- 实际科学应用：利用简单的日常模型来模拟和解释复杂的自然灾害现象，帮助科学家寻找地震等地质活动背后更深层的规律。