哲学家理解下的无线电波：空中到处都是条形码

我们毫不怀疑，我们会找到彩虹；
但恋人想象中的彩虹，
却不是我们所能发现。

——艾米莉·狄金森，1894年

在当代英语中，在空气中（ontheair）指的是无线电广播。但无线电波和空气完全无关，它们更应该被视为波长较长的不可见光。空气波则只能有一个合适的意思，那就是声波。本章主要讨论声音和其他较慢的波，以及它们怎样宛如彩虹，也可以被分解开来。声波传播速度比无线电波慢50万倍，略快于波音747飞机，但慢于协和式飞机。光和其他电磁波在真空中传播效果最好，但声波则不同，它的传播必须依靠空气或水等物质介质。它们是由传播介质压缩和变稀疏所产生的波。在空气中，这意味着局部大气压力升高然后降低的波。我们的耳朵是小型气压计，可以感觉到压力的高速度、节律性变化。昆虫耳朵的工作原理则完全不同于我们。为了理解这些差异，我们要先小小地离一下题，谈一谈究竟什么是压力。

当我们把手放在打气筒的出气口上，我们的皮肤就感到了压力，好像是某种有弹性的推力。实际上，压力是亿兆空气分子聚集在一起，并方向随机地互相碰撞的结果。（而风则恰好相反，是压倒多数的空气分子朝一个方向流动。）如果你在大风中举起手掌，就能感觉到压力的等效物——分子的轰击。如果空气分子被置于一个密闭的空间（如充满气的自行车内胎里），空气分子将向外压迫内胎的壁，这个压力与胎内分子数量的多少以及温度成正比。只要是在高于零下273摄氏度（即绝对零度，对应分子运动的完全静止状态）的任何一个温度，分子都在不规则地运动，好像台球一样彼此相撞。它们不仅相互碰撞，而且碰撞轮胎的内壁，于是车胎就将此“感知”为了压力。另外还有一个效应：空气越热，分子乱马奔腾的速度就越快（这就是温度的意义），所以当你加热给定体积的气体的时候，其压力就上升了。同理，你压缩给定体积的气体，其温度就会上升，即通过减小体积，提高压力。

声波是局部压力变化振荡的波。例如，一间密闭房屋中的总压力，取决于房屋中分子的数量和温度，分子数量在短时间内不会改变。平均而言，房间里每一个立方厘米空间含有的分子数量都是相等的，所以压力也相同。但是，这也并不能阻止局部性压力发生变化。立方厘米A可能摄取立方厘米B的部分气体分子的情况下，经历暂时性的压力增加，也就是立方厘米B将自己的一些分子贡献给了立方厘米A。而A中压力的增加，倾向于把分子推送给B，从而恢复平衡。在大得多的地理空间，这样就是风——空气从高压地区流向低压地区。在更小的尺度之下，可以用这种方法来理解声音，但声音并不是风，因为它们前前后后振动得非常快。

如果在房屋中央敲打一支音叉，它的振动扰动当地空气中的分子，就会导致这些分子撞击相邻的空气分子。音叉以某一特定的频率来回振动，激起的涟漪散向所有方向，就好像一连串不断扩大的外壳。每一个波前都是一个增压区，跟随着的则是一个减压区，然后下一个波前到来；波前之间有一个间隔，取决于音叉振动的频率。如果在屋内任意地方安放一支很小但很灵敏的气压计，那么气压计上的指针将随着每一个波前的经过而上下摇摆，指针摇摆的频率也就是声音频率。敏感的气压计就好比脊椎动物的耳朵，在变换的压力的撞击下，耳鼓进进出出。耳鼓通过三根小骨（即著名的由颌骨韧带的软骨退化而来的锤骨、砧骨和镫骨）与耳蜗相连接。耳蜗像一把微小的、倒置的竖琴。同在竖琴上一样，耳蜗的“弦”安放在一个逐渐变细的琴板上。琴板上最细一端的弦与高频声音发生共震，最粗一端的弦则与低频声音发生共震。从耳蜗延伸出去的神经有序地反射到大脑中，所以大脑能够分辨出震动耳鼓的声音是一个高音还是一个低音。

相对照地，昆虫的耳朵并不是“小气压计”，而是“小风向标”。它们事实上测量的是分子流动形成的风，虽然是一种很奇特的风，它只流动极小一段距离，就会转换方向。我们感觉到的压力变化，即一种扩张的波振面，也是一种分子的运动波：当压力上升时向某个方向运动，而压力下降时又离开那个方向。我们类似气压计的耳朵里有一片伸展覆盖一处空间的膜，而昆虫的风向标耳朵里要么是一根纤毛、要么是一层膜覆盖在一个有孔的腔上。无论是哪一种，它都会随着分子运动的节奏，来回地摆动。

因此，感觉声音的方向是昆虫的第二本能。只要有一架风向标，任何一个傻瓜，都能区分是北风还是东风，而昆虫简单的耳朵，也能区分南北方向的振动和东西方向的振动。昆虫探测声音的方法，内置了感知方向的能力。气压计与风向标不同，压力增加就是压力增加，与来自哪个方向的分子量增加毫无关系。于是，我们脊椎动物用自己的气压计式耳朵，通过比较两只耳朵汇报的信号，来计算声音传来的方向，就好像我们用不同种类的视锥细胞报告颜色一样。大脑比较两只耳朵得到的声音的响亮程度，同时比较声音（特别是断断续续的声音）抵达两只耳朵的时间。有一些声音比较不容易进行这种对比。比如蟋蟀鸣叫的定调就十分狡猾、有时间性，让脊椎动物的耳朵很难定位；但容易让生有风向标式耳朵的雌蟋蟀进行定位。有些蟋蟀的叫声甚至会引起错觉，至少对我这脊椎动物的大脑来说，一只实际上静止的蟋蟀，有时听起来会像爆竹一样跳来跳去。

声波形成了不同波长的波谱，与彩虹相似。声波的彩虹也同样可以被分解，这是我们科学地认识声音的基础。正像我们在识别颜色的时候，大脑给不同波长的光贴上了各自的标签，大脑依据音高的不同，给声音贴上了类似的标签。当然，声音远远不只是包括简单的音高，这里就需要更深入地分析、分解了。

一支音叉或一套玻璃碗编钟所发出的纯净、清脆的声音，被物理学家称为正弦波（玻璃碗编钟是莫扎特最喜欢的一种乐器，是由精美玻璃制成的碗状乐器，注入深浅不同的水，用蘸水的手指在玻璃碗的边缘上演奏乐曲）。正弦波是最简单的一类波，几乎是理论上的理想波形。当你拿住绳子的一头上下摆动，所形成的蜿蜒的蛇形光滑曲线，基本上就是正弦波，尽管它的频率当然比声波低得多。我们将看到，大多数声波都不是简单的正弦波，而是参差不齐、相当复杂的。我们暂时可以认为一支音叉或一套玻璃碗编钟演奏出圆滑、弯曲的压力波变化，以同心圆的形式从声源处向外追逐扩散，我们气压计式的耳鼓就可以感知压力在平滑地上升，然后又平稳地下降，有节奏地随着曲线的上下摆动而振动。每一次频率倍增（或者波长减半，两者是一回事儿）都让我们听到一个八度的跳跃。非常低的频率，即乐器上最低的音符，令我们的身体感到震动，但很难被我们的耳朵听到。人，特别是老人，听不到非常高频的声波，但蝙蝠可以听到，并且利用其回声来寻路导航。这是自然界最令人着迷的故事之一，不过我在《盲眼钟表匠》一书中，投入了整整一章来讲述这个问题，在此不再饶舌赘述。

先不谈音叉与玻璃碗编钟。纯正弦波在很大程度上是一种数学抽象概念。真实的声音，大多是非常复杂的混合体，解析它们，可以让我们大有收获。我们的大脑可以毫不费力地解析声音，并且效果十分惊人。我们的耳朵从孩童时代起，就能毫不费力地解析声音，而我们的大脑又能把它们重织起来。相比之下，我们经过了艰辛的研究努力，才在用数学理解“它们如何运作”方面，很笨拙且不完全地赶上了我们天然的耳朵和大脑。

假设我们击打一支音叉，让它以每秒440次（或曰440赫兹）的频率振动，我们将听到纯粹的比中音C调高的A调。这一个A调，以及当小提琴、单簧管、双簧管或长笛所奏出的相同的A调，它们之间有什么区别呢？答案是：每种乐器的声音都是包括各种波在内的混合音，这些波的频率基本上是基频的倍数。任何一种乐器在演奏中音C调以上的A调时，主要在440赫兹的基频上传递声能。但除此之外，可能还叠加了880赫兹、1320赫兹等音频的踪迹。这些被称为泛音。这个词可能会与“和音”混淆，因为“和音”是我们听到的几个不同音符的和弦。一个“单一”的小号乐音，实际上也是泛音的一种混合，这种特定的混合音构成了小号的“标志”，有别于其他乐器（如小提琴等）演奏同一音符时所发出的声音（当然，小提琴奏出的这个音符也有其独特的泛音）。另外还有一些复杂因素影响声音的构成，我就省略掉，不予讨论了，比如说，吹小号时嘴唇干扰的侵入或拉小提琴时琴弓摩擦琴弦的声音等等。

除了这些因素的影响，一个音符持续不变的部分具有一个典型的小号的音质（或小提琴或不管什么乐器的音质）。可以表明，一件具体乐器听上去单一的音调也是我们的大脑重新组合的产物，总合了这些正弦波。演示过程如下：首先决定选哪一种正弦波，比如说是小号的乐音，我们选择一组合适的“音叉”纯音并一次奏响其中之一，在一段短时间内，你可以听到分别的、不同的音符，如同它们真的是这组音叉产生的和音。然后，相当怪异的是，它们相互汇聚为一点，这时“音叉”声消失了，你只听到济慈所讲的银质的、嗥叫的小号，奏出基本频率的音高。要发出单簧管的声音，你需要不同频率组合的条形码，在大脑将注意力集中于一个“木质”单簧管音符的幻象之前，你可以短暂地分辨出来它们是分别不同的“音叉”声。小提琴也有其自己的条码“签名”，其他的乐器也一样。

如果你观察小提琴演奏音符时的压力波形，就会看到一条复杂的、在基频上不断重复的曲线，但叠加了幅度较小的高频部分。实际发生的事情是：构成小提琴声音的不同正弦波混合在一起，形成了复杂的波动线。可以用电脑编程分析各种复杂重复的波动线的样式，把它们还原成组成它们的各种单一波形（你必须汇总这些分离的正弦波，才能得到复杂的波形）。当你在听一件乐器演奏，你就相当于在进行这种计算，耳朵首先分解作为组成部分的正弦波们，然后大脑又把它们编排在一起，并分别贴上合适的标签，如“小号”、“双簧管”或任何其他乐器。

将杂乱的波形分解成正弦波，然后又能将其重新组合为原始的曲折线，这种数学方法被称为傅立叶分析，得名于19世纪法国数学家约瑟夫·傅立叶（JosephFourier）。傅立叶分析不仅适用于分解声波（事实上，傅立叶本人发明这项技术就是为了其他目的），还适用于分析其他任何有周期性的变化，分析对象并不需要是声音那样的高频波，或者光那样的超高频波。我们可以认为：傅立叶分析作为一种数学手段，可以相当方便地解析那些比光慢得多的振动波谱所构成的“彩虹”。

现在，我要举一个慢速振动的例子。最近，我在南非克鲁格国家公园（KrugerNationalPark）的一条路上，看见了一条随着这条路的弯弯曲曲的湿线，看来反映了某一种不断重复的模式。招待我的东道主（兼专家导游）告诉我，那是一头处于发情期的公象留下的尿迹。当一头公象进入这种奇怪的状态（也许相当于一名澳大利亚土著的“丛林漫游”），它就会断断续续地往路上撒尿，貌似是为了散布味迹。这条小便轨迹在大路上从这边摆到另一边，想必是来自公象那长长的、像钟摆一样晃荡的阴茎，同时又受到了它那巨大躯体、缓慢步态的复杂而有节奏的影响。（如果公象的阴茎真的是像牛顿理论中的“理想钟摆”，它就会产生一条真正的正弦波。可惜实际情况并非如此。）我给这条曲线拍了照片，心里思忖自己日后可能会有一丝机会对其开展一次傅立叶分析。但是非常遗憾，直到今天，我还没能进行这一项工作，但这在理论上无疑可以做到。比如将尿迹的照片放到一张坐标纸上，将其坐标数字化并输入电脑，就可以执行一次现代版的傅立叶计算，分解出构成曲线的正弦波分量。当然还有其他更容易（但不一定安全）的办法去测量一头大象阴茎的长度，但通过尿迹分析来确定则更加有趣，傅立叶男爵本人也一定会感到高兴，因为我在超出他想象的领域应用了他的数学方法。既然足迹或蚯蚓粪都可以形成化石，尿迹为什么就不能形成化石呢？我认为这没有道理嘛！如果真的发现了这种化石，我们在理论上，就可以通过傅立叶分析，处理发情期公象撒下的尿迹（这样间接的证据），计算出一头已经灭绝的乳齿象或猛犸象阴茎的长度。

一头象的阴茎的摆动频率远低于声波（尽管相比于光的超高频率，其频率与声波在同一量级）。大自然向我们展示了其他一些周期性的波形，只是频率低得太多了，其波长要用年甚至百万年来计量。人们已经用傅立叶数学方法分析过大自然中的一些波形，包括动物种群的盛衰循环。1736年以来，哈德孙湾公司一直在记录从加拿大（挖陷阱的）捕猎者手中收购的毛皮的数量。牛津大学著名生态学家查尔斯·埃尔顿（CharlesElton，1900—1991）曾被延聘为该公司的顾问，他意识到：这些记录实际上是反映被毛皮行当追杀的哺乳动物（雪兔、猞猁狲及其他）数量上下波动的重要资料。这些统计数据以复杂繁多的波动节律增增减减。后来对这些资料的进一步分析表明，在这些长周期波形中，有比较典型的一个大约4年的周期和另一个大约11年的周期。一个假说认为，4年周期是捕食动物与被捕食动物之间相互影响的时间关系（被捕食动物过度繁殖会导致捕食动物数量大幅增长，结果捕食动物将被捕食动物吞吃殆尽，随后捕食动物发生大饥荒，数量骤减。接下来又是被捕食动物兴旺发达，如此周而复始）。至于更长的11年周期，也许最有趣的解释就是——这事关太阳黑子的活动，因为太阳黑子的活动周期大约就是11年。至于太阳黑子究竟如何导致动物数量激增或锐减的问题，人们可以开放讨论——也许是因为它改变了地球气候，从而影响了植物食料的丰欠。

如果你发现了规律性的很长周期的波长，那么它们就很可能与天文因素有关。因为事实上，天体总是围绕中心轴自转，或者沿着一定的轨道，围绕其他天体运转无停际。在地球上，几乎所有的生物（包括动物和植物）都遵循精确的、根深蒂固的24小时活动节律，其根本原因是地球以自己的轴在自转，但是无论什么生物（包括我们人类在内）即使被隔绝了与白天和黑夜的直接联系，仍然会继续遵循差不多24小时的活动周期，这表明它们已经将这个周期内在化了，即使没有了外部的“起搏器”，仍然能够自动运行。构成了许多生物（特别是海洋生物）身体功能的混合波的另一个比较突出的组成成分，是28天的月亮周期。月亮首先以其节奏影响大潮和小潮的交替，而地球本身稍长于365天的轨道周期，也将其缓慢的循环贡献给傅立叶总和，表现在繁殖期、迁徙期、脱毛模式和冬季毛皮的生长方面。

分解生物节律，也许可以找到最长的波长，即有人提出的2600万年一次的生物大灭绝的周期。化石专家们认为，地球上曾经生存过的大约99％的物种都灭绝了。但幸运的是，从长远来看，幸存物种衍生新物种抵消了物种灭绝。但这并不是说，物种们在较短时期内保持不变，事实并非如此。在某些地域，灭绝生物的比例上下浮动，同时新生物种的比例也在激烈变化。有糟糕的时代，物种消失；也有幸运的时代，新物种萌芽。最糟糕的时代，也就是最具毁灭的世界末日，可能是2亿5千万年之前的二叠纪末期。这个时代，大约90％的物种灭绝了，包括陆地上的许多类哺乳爬行动物。地球动物群后来终于恢复占领了被打扫得干干净净的舞台，但这时上台表演的“演员”已经与先前剧组截然不同。在陆地上，是恐龙取代了类哺乳爬行动物，填补了它们留下的空白。接下来最大的一次大灭绝，也是我们谈论最多的那次大灭绝，就是大约6500万年前著名的白垩纪大灭绝。正如化石记录所显示的那样，所有的恐龙（以及与它们同时期的陆、海生物），似乎就在一瞬间，大部分在进化舞台上被一扫而光。白垩纪大灭绝，大约消灭了50％的物种，虽然不像二叠纪那么多，但仍然是地球往事中可怕的一幕全球性悲剧。后来，这颗行星上残留的动物群又一次恢复了生机，于是就有了我们——从少数幸免于难的类哺乳爬行动物中，繁衍出了我们这些哺乳动物。现在，我们和鸟类一起，填补了恐龙灭绝遗留下来的空缺。乐享地球，直到下一次大灭绝的降临。

大灭绝的插曲还上演过很多次，虽然严重程度不及二叠纪或白垩纪事件，但仍然在岩石中留下了令人注目的记录。统计古生物学家已经收集了过去各时代化石物种的数目，并将它们灌入了电脑进行傅立叶分析，从而提取出了这样的周期——好像在倾听（由地球生物演奏的）低沉到荒谬程度的风琴音符。目前宣称的主导周期（虽然尚有争议）是大约2600万年。那么，是什么引起了波长这样长得可怕的灭绝的节奏呢？——也许只是某一天体的周期运行。

日益积累的证据表明，导致白垩纪大灾难的肇因是一颗大如山岳、时速数万英里的小行星或彗星击中了我们的行星，大约撞在了墨西哥的尤卡坦（Yucatan）半岛附近的某处。木星轨道内的小行星，在小行星带中围绕太阳运转。小行星数量十分庞大，个头小的时刻都在撞击我们，而少数个头大的小行星如果撞击地球，足以造成灾难性的灭绝。彗星以更大、离心率更高的轨道，围绕太阳旋转，但大部分时间位于我们习惯认为的太阳系之外，有时也会偶然跑进来，比如哈雷彗星每76年造访一次地球，海尔·波普彗星则大约每4000年才造访一次。二叠纪的大灾难，也许来自比“造成白垩纪事件之彗星”还大的一颗彗星撞击地球。而2600万年周期的物种大灭绝，恐怕也来自在此期间彗星撞击地球的可能性突然增大。

那么，为什么每隔2600万年，彗星就很可能要撞击一下我们的地球呢？这把我们抛入了深思遐想的深邃空间。有人提出，太阳还有一颗姊妹星，两者以大约2600万年的周期相互围绕着旋转。虽然从来没有人见过这颗假想中的姊妹星，但它仍然被赋予了一个戏剧性的名字——“复仇女神”（Nemesis）。它每次在轨运行一周，都要穿过大行星之外一个由数十亿颗围绕太阳运转的彗星构成的空域——奥尔特云，这样貌似会打乱这些彗星的运行轨道，有可能增大其中一颗彗星撞击地球的可能性。如果这事儿属实（尽管这条推理链条相当脆弱），就可以解释（某些人认为的化石记录所表明的）大约每2600万年发生一次的物种大灭绝。用数学方法解析动物大灭绝的噪声谱系，可能会成为我们探测太阳的那颗未知伴星的唯一方法，这种想法令人欣喜。

任何一种语言或语言的某一种方言，都有一个有限的元音表，其中的每一个元音都有自己的“共振峰”条形码。其他语言或语言中不同的口音，也都有不同的元音，好像是小号手将弱音器置于乐器内的某个位置一样，人们需要将口和舌头摆成某些中间的位置。理论上说元音们有一个连续的频谱。任何一种语言使用一个有用的集合，即从可用的连续的元音频谱中，挑选出的一组不连续的频谱“曲目”。不同的语言从这个频谱中选择不同的位点。比如法语tu和德语uber中的元音（大约介于oo和ee的发音之间）就不见于我所操的这种英语中。一种语言在可选的元音频谱内选择哪些标志性的位点并不重要，只要它们之间相隔足够远、可以避免出现模棱两可的发音。

辅音的故事更加复杂，不过，辅音也有类似的条形码频谱，各种语言从这些备选的辅音频谱中选择一个有限的子集。有些语言中使用的某些辅音，迥异于大多数语言中使用的辅音，比如有些南部非洲的语言具有的“咔嗒”声。辅音和元音的情况一样，不同的语言打包选取了不同的可选的“辅音曲目”。印度次大陆的好几种语言都有介于英语中d和t之间的辅音。法语单词comme中c的发音，也是介于英语中的c和g之间，而它的元音o则介于英文单词cod和cud的元音之间。舌头、嘴唇和嗓音，可以让元音和辅音产生几乎无限的样式。当这些条形码被按时间进行排列，构成音素、音节、词汇与句子，就几乎可以表达出无限的沟通内容。

更奇怪的是，声音可以交流的事物还包括形象、思想、感情、爱情和欣喜若狂等在内，济慈在诗中认真地涉及了这个主题：

我心疼痛，昏昏欲睡，麻木痛苦，
好像是饮过毒鸩，
又像是刚刚吞服过鸦片，
开始沉向冥府的忘川。
这并非我对你的福气有所妒嫉，
而是你的欢乐使我过度欣喜——
你这羽翼翩翩的树精，
位于山毛榉的绿叶与阴影，
在那歌声悠扬的地点，
你舒展了喉咙，歌唱着夏天。

大声朗诵这些诗歌，你的头脑中就会浮现各种画面，好像你真的坐在浓密的山毛榉绿荫下，陶醉于夜莺的歌声中。在某一种层面上，做出这些脑中画面的，都是一种空气压力波的花样，其丰富的内容首先被耳朵分解成正弦波，然后在大脑中重织组合，以重建想象和感情。更加不可思议的是，我们可以将这样的图形用数字方法分解成一长串数字编码，但仍然保留其能量，能够传达和萦绕我们的想象。当制造一张激光唱片（CD）的时候，比如灌录《马太受难曲》的光盘，其升升降降的压力波，包括所有的起承转合，都被进行间隔频繁的取样，译成了数码。从理论上讲，这些数码可以被打印成单调的白纸黑字0和1。但这些数字魔力犹存。如果重新转换成压力波，能让听者落泪。

济慈也许无意做字面的写实，但把夜莺的歌鸣比作毒品的想法却并非特别离谱。请想一想，这歌声在自然界中起着什么作用？自然选择已经将其塑造得多么完美！雄夜莺需要影响雌夜莺和其他雄夜莺的行为。一些鸟类学家认为，雄鸟的歌唱是在传递征婚信息：“我是一只夜莺，拉丁学名Lusciniamegarhynchos，性别男，有自己的地盘，正处于求偶期，春情勃发，期待一只雌鸟相伴，共筑爱巢。”是的，雄鸟的歌声中确实包含这些信息，因为相信这些是真话的雌鸟，将从中获得幸福。但我认为，从另外一个角度来看这一现象，可能更加生动：雄鸟的歌鸣并不是在告知雌鸟，而是在操纵雌鸟。它所造成的变化，庶几是雌鸟感知到的其大脑内部生理状态的直接变化。歌声，起着毒品的作用。

通过测量雌野鸽和雌金丝雀的性激素以及观察其行为，有实验证据表明：雄鸟的歌声直接影响雌鸟的性状态，其综合效果可以持续多日。雄金丝雀的歌声从雌金丝雀的耳朵进入大脑，产生的效果无异于“一个瘾君子通过毒品注射器获得的感觉”。当然，雄鸟的“毒品”进入雌鸟，不是通过皮下注射，而是通过雌鸟的耳朵，但两者的区别似乎并不显著。

如果你跟踪、观察在一只鸟的一生中，鸣声是如何发展的，你就会明白，认为雄鸟之歌是一种“听觉毒品”是颇有道理的。一只年轻雄鸟不断地自吟自唱，教自己练习如何唱歌：使试唱的片断歌声，不断地匹配其头脑中预先设定的一个样板，即什么鸟就该唱的那首什么歌，这是预先编程的一种意念。有一些鸟类，如美国鸣雀，它的歌声样板早就被基因编程，输入到了大脑之中。而另一些鸟类，如白冠带鹀或欧洲花鸡，它们头脑中的样板是录自其他成年雄鸟的歌声，它们从幼年时起，就一直听别的成鸟歌唱。不管样板从何处而来，年轻的雄鸟总是在不断地练习唱歌，最终形成符合标准的模式。

至少，我们能够采用这样一种方式，来讨论一只年轻雄鸟在完善其歌声时，事实上发生了什么。但请用另外一种方式来思考：无论是为了向未来的配偶求爱，还是为了警告、排斥可能进入其领地的侵略者，鸟类鸣歌的设计目的在本质上是为了影响同类的神经系统。而年轻雄鸟本身就是这个物种的成员之一，它的大脑也是该物种的一颗典型的大脑。能够激起自己感情的歌声，也很可能能够有效地激起同类中一只年轻雌鸟的感情。我们可以不去谈一只年轻雄鸟是如何不懈地练习，以达到匹配头脑中样板歌声的要求，我们可以认为它是一只典型的某种鸟类中的雄鸟，力图尝试各种歌声片段，来观察它们是否能激起它自己的激情，也就是说，在它自己的身上试验毒品的效果。

把话说圆满：夜莺的歌声竟然会像毒品一样作用于约翰·济慈的神经系统，这也许并不令人感到奇怪。济慈不是一只夜莺，但他仍是一只脊椎动物。能对人发挥作用的毒品，大多就能对其他脊椎动物发挥作用。人工毒品是化学家在实验室中用比较粗糙的试错方法制造的产物，而自然选择则用生物的千秋万代，来改良它的制作音乐毒品的技术。

面对这样的相提并论，我们应该替济慈打抱不平、感到愤慨吗？我不认为济慈本人会愤慨，遑论柯尔律治哉？《夜莺颂》接受了毒品类比的暗示，展现出奇妙的真实。试图分析、解释人类的情感，并不是折辱人类的情感；就好比对于一位公正的法官，用三棱镜分解彩虹，并不会贬损彩虹的魅力。

在本章和前一章，我利用条形码作为精确分析的符号，全面地体现了其中的美。混合光被解析为组成其颜色的“彩虹”，人人都能见证其中的美丽。这是一种初步的分析。更进一步的研究揭示了精细的条带，让我们感受到一种精确雅致的美感，这是一种发现之美，一种带来秩序和理解的美。夫琅禾费的条形码告诉我们遥远天体的元素组成，那精确测定的线条模式就是来自许多光年之外的信息编码，它非常经济、有效地揭开了一颗恒星内部的秘密。这就是一种优雅。如果用通常方法去发现这颗恒星的这些信息，人们曾认为只能通过花费2000代人的时间，飞抵那颗恒星才能实现。在另一种尺度上当我们观察语言的共振峰条纹与音乐的和声条带，我们发现了一个相似的、同样优美的故事。树木年轮的条形码中，同样体现了这种精致的美：美洲红杉的年轮，跨越了悠远年代，告诉我们，公元前的某一年，这株大树从一颗种子开始萌发；告诉我们它生长的各年份的气候状况（因为直接赋予年轮特征性宽度的因素是气候）。就如同夫琅禾费谱线穿过遥远的宇宙空间，传来宇宙的信号，让我们视通亿兆；红杉的年轮穿过了悠悠岁月，传递给我们古老时代的消息，让我们思接千载。这又是一种灵巧的秩序。事实上，精确分析这些看起来微不足道的信息，我们可以知晓如此丰富的东西，正是这种能力，让这些解析变得这样美丽。同样，我们的谈话和音乐的声波（空中的条形码）也具有美丽的内涵，也许甚至更加具有戏剧性。

最近，我们大量地听到人们谈论另外一种条形码：DNA指纹——血液中的条形码。DNA条形码可以揭示和重建人类事件的细节，而人们原本认为“即使是大神探”也永远不会侦测到这些事实。迄今为止，DNA指纹的主要应用是在法庭上，关于法庭，以及科学态度对法庭所大有之裨益，让我们且听下回分解。