Смертельная частота звука для человека

Инфразву́к (от лат. infra — ниже, под) — звуковые волны, имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом. Поскольку обычно человеческое ухо способно слышать звуки в диапазоне частот 16—20’000 Гц, за верхнюю границу частотного диапазона инфразвука обычно принимают 16 Гц [1] . Нижняя же граница инфразвукового диапазона условно определена как 0,001 Гц. Практический интерес могут представлять колебания от десятых и даже сотых долей герц, то есть с периодами в десятки секунд.

Содержание

Характеристики инфразвука [ править | править код ]

Инфразвук подчиняется общим закономерностям, характерным для звуковых волн, однако обладает целым рядом особенностей, связанных с низкой частотой колебаний упругой среды [2] :

  • инфразвук имеет гораздо большие амплитуды колебаний в сравнении с равномощным слышимым человеком звуком;
  • инфразвук гораздо дальше распространяется в воздухе, поскольку поглощение инфразвука атмосферой незначительно;
  • благодаря большой длине волны для инфразвука характерно явление дифракции, вследствие чего он легко проникает в помещения и огибает преграды, задерживающие слышимые звуки;
  • инфразвук вызывает вибрацию крупных объектов, так как входит в резонанс с ними.

Перечисленные особенности инфразвука затрудняют борьбу с ним, поскольку обычные способы противошумовой борьбы (звукопоглощение, звукоизоляция, удаление от источника звука) против инфразвука малоэффективны.

Инфразвук, образующийся в море, называют одной из возможных причин появления «летучих голландцев» — судов, покинутых экипажем в открытом море в ситуации, когда физической опасности судну нет [3] (см. Бермудский треугольник, Корабль-призрак).

Источники инфразвука [ править | править код ]

Инфразвук генерируется земной корой при землетрясениях, ударах молний, при сильном ветре (инфразвуковой аэродинамический шум) во время бурь и ураганов (в последнем случае регистрация инфразвука, в том числе нарастание инфразвукового фона, — верный признак приближения шторма. В частности прибрежные сухопутные и морские животные уходят в глубь суши и воды соответственно, заслышав нарастающий инфразвуковой шум и следовательно ожидая приближение шторма) [9] .

При помощи инфразвука общаются между собой киты и слоны. Инфразвук был зарегистрирован и при взрыве Челябинского метеорита в 2013 г. инфразвуковыми станциями систем обнаружения ядерных взрывов по всей Земле [10] .

Техногенный инфразвук генерируется разнообразным оборудованием при колебаниях поверхностей больших размеров, мощными турбулентными потоками жидкостей и газов, при ударном возбуждении конструкций, вращательном и возвратно-поступательном движении больших масс. Основными техногенными источниками инфразвука являются тяжёлые станки, ветрогенераторы, вентиляторы, электродуговые печи, поршневые компрессоры, турбины, виброплощадки, сабвуферы, водосливные плотины, реактивные двигатели, судовые двигатели. Кроме того, инфразвук возникает при наземных, подводных и подземных взрывах.

Распространение инфразвука [ править | править код ]

Для инфразвука характерно малое поглощение в различных средах, вследствие чего инфразвуковые волны в воздухе, воде и в земной коре могут распространяться на очень большие расстояния, и инфразвук может служить предвестником бурь, ураганов, цунами. Это явление находит практическое применение при определении места сильных взрывов или положения стреляющего орудия. (Последнее может быть использовано в контрбатарейной борьбе.) Звуки взрывов, содержащие большое количество инфразвуковых частот, применяются для исследования верхних слоёв атмосферы, свойств водной среды, геодезического зондирования земной коры с дневной поверхности.

Физиологическое действие инфразвука [ править | править код ]

Физиологическое действие инфразвука на живые существа (в том числе человека) зависит только от его спектральных, временных и мощностных характеристик и не зависит от того, на открытом пространстве или в помещении находится живой объект воздействия.
Патогенное действие инфразвука заключается в повреждении нервной системы (в частности головного мозга), органов эндокринной системы и внутренних органов вследствие развития тканевой гипоксии из-за ликвор-гемодинамических и микроциркуляторных нарушений.
При 180—190 дБ действие инфразвука смертельно вследствие разрыва лёгочных альвеол. Другие зоны интенсивных кратковременных воздействий вызывают синдром резко выраженного инфразвукового дискомфорта, предел переносимости которого наблюдается при 154 дБ. Исследования показали, что низкочастотные акустические колебания, в том числе и инфразвуковые, продолжительностью от 25 с до 2 мин с удельным звуковым давлением от 145 до 150 дБ в диапазоне частот от 1 до 100 Гц, вызывали у испытуемых ощущение вибрации грудной стенки, сухость в полости рта, нарушение зрения, головные боли, головокружение, тошноту, кашель, удушье [11] , беспокойство в области подреберий, звон в ушах, модуляцию звуков речи, боли при глотании и некоторые другие признаки нарушений в деятельности организма [12] .

Обнаружение и регистрация инфразвука [ править | править код ]

Обнаружение и регистрация инфразвука представляют определённые трудности в силу того, что из-за низкой частоты колебаний волны имеют многометровую длину и, представляя собой упругие механические колебания среды распространения, легко смешиваются с механическими колебаниями не инфразвуковой природы. Таким образом датчики инфразвука требуют защиты от наводимых ветром помех и других возмущений от близкорасположенных объектов. При этом сам инфразвук может быть зафиксирован за многие километры от его источника.

Для обнаружения инфразвука могут быть использованы устройства, основанные на принципе резонансного вибратора (струны, рупоры, трубы). Недостатком таких устройств является узкий диапазон обнаруживаемых ими частот, совпадающих с их собственной резонансной частотой, и огромные многометровые размеры, которые должны равняться или быть кратными длинам обнаруживаемых волн. Преимуществом является высокая чувствительность и КПД.

На практике для обнаружения инфразвуковых волн используют в основном компактные датчики, преобразующие акустические колебания в электрические сигналы с их дальнейшим усилением и обработкой средствами электроники [13] [8] [14] :

  • низкочастотные конденсаторные микрофоны свободного поля (для высокочастотного инфразвука от 0,5 Гц и выше, к примеру 40AZ – ½”, BSWA MP-201 и др.). Так как ЭДС микрофонов связана не с амплитудой движения их чувствительной мембраны, а с ускорением её движения, то при низкочастотном инфразвуке (одно колебание за несколько секунд) ЭДС в капсюлях микрофонов практически отсутствует, из-за чего низкочастотный инфразвук невозможно регистрировать микрофонами физически;
  • микробарометры (для низкочастотного инфразвука). Так как инфразвук является упругими колебаниями среды распространения, представляющими собой чередующиеся зоны сжатия-разрежения, то периодическое изменение давления (с периодичностью 1 колебание в секунды и минуты) по фронту его распространения возможно зафиксировать микробарометрами. Высокочастотный же инфразвук микробарометрами невозможно фиксировать из-за их реактивности (не успевают реагировать на столь быстрые незначительные изменения давления).
Читайте также:  Тестирование 1с профессионал ответы

Компактные датчики инфразвука применяются в инфразвуковых станциях обнаружения и мониторинга за ядерными взрывами, в системах раннего оповещения о природных катаклизмах (бури, цунами), в шумомерах-анализаторах.

Мифы об инфразвуке [ править | править код ]

В ряде кино- и телефильмов активно эксплуатируется тема инфразвукового оружия, которое физически вполне возможно, однако при его описании сценаристы попадают впросак, поскольку слабо или вообще не знакомы с физикой излучения и приёма волн, в т. ч. акустических. Например, в эпизоде «Крысобой» телесериала «След» фигурирует носимый преступником автономный компактный направленный (т. е. безопасный для оператора) излучатель инфразвуковых волн, встроенный в корпус компьютера-планшета, из-за которого гибнут несколько человек.

Однако такое устройство нереализуемо вследствие физических причин: [ источник не указан 913 дней ] для частоты 7 Гц длина инфразвуковой волны составляет около 47 м. Величину не менее порядка этого значения должен иметь линейный размер акустического излучателя для хорошей её генерации [15] . Причём если предположить, что каким-либо образом излучатель инфразвука размером с носимый в руках планшет (линейным размером 25-30 см, много меньшим длины волны в 47 м) способен генерировать волну с интенсивностью, достаточной для летального воздействия на организм человека (например за счёт направляемой в него большой мощности), то исходя из фундаментальных свойств излучения волн его действие будет всенаправленным [16] , и первой жертвой станет сам оператор такого устройства [ источник не указан 913 дней ] . Кроме того, на настоящем этапе развития техники обеспечение генерирования инфразвуковых волн с достаточной для летального действия энергией является серьёзной технической проблемой [ источник не указан 913 дней ] . В качестве реализуемого на сегодняшний день источника такого акустического излучения [ источник не указан 913 дней ] предполагается использование мощных авиационных реактивных двигателей с резонаторами [17] , что снова исключает возможность переноса и использования такого устройства одним человеком [ источник не указан 913 дней ] .

• 20-30 Гц (резонанс головы)
• 40-100 Гц (резонанс глаз)
• 0.5-13 Гц (резонанс вестибулярного аппарата)
• 4-6 Гц (резонанс сердца)
• 2-3 Гц (резонанс желудка)
• 2-4 Гц (резонанс кишечника)
• 6-8 Гц (резонанс почек)
• 2-5 Гц (резонанс рук)

Существует утверждение, доказанное исследованиями, что инфразвук с частотой 7 Гц может быть смертелен для человека.

Даже у людей, стремящихся разобраться в увиденном или услышанном, необъяснимые явления могут порождать суеверные мысли. Это происходит чаще всего тогда, когда человек сталкивается с чем-то загадочным.

Человеческое ухо способно воспринимать звуковые колебания в определенном диапазоне от 20 Гц (некоторые ученые утверждают — от 17 Гц) до 20 кГц. Все, что лежит ниже этого предела (до 20 Гц), называется инфразвуком, все, что выше 20 кГц — ультразвуком.

У многих животных этот диапазон восприятия шире: они слышат как более низкие, так и более высокие звуки. Некоторые животные (летучие мыши, морские млекопитающие, рыбы и насекомые) сами способны не только слышать, но и издавать ультразвуки.

Инфразвук (от лат. infra — ниже, под) — это упругие волны, аналогичные звуковым, но не слышимые человеческим ухом из-за низкой частоты. Они слабо поглощаются различными средами, поэтому в воздухе, воде и земной коре распространяются на очень далекие расстояния. Возникают, как правило, при землетрясениях, подводных и подземных взрывах, во время бурь, ураганов, цунами и прочих стихийных бедствиях. Так трактует это событие наука.

Природа этих неслышимых звуков изучена еще недостаточно, хотя они являются постоянными спутниками человека. И спутники эти довольно небезопасны. Ученые многих стран решают проблему — инфразвук и состояние человека, его здоровье и безопасность.

Органы человека тоже имеют собственную частоту колебаний — инфразвуковую. Внешние колебания в промежутке 6—12 Гц воздействуют на наши органы самым губительным образом. При малой интенсивности они вызывают звон в ушах, тошноту, могут привести к расстройству зрения.

Часто при этом люди испытывают безотчетный панический страх. Инфразвуковые колебания средней интенсивности нарушают работу органов пищеварения и мозга. Упругие, мощные волны инфразвука частотой 7 Гц способны разорвать кровеносные сосуды, вызвать в дальнейшем остановку сердца. Попадая в резонанс с биоритмами человека, инфразвук высокой интенсивности может вызвать мгновенную смерть.

В основу защиты человека от губительного действия инфразвука должно быть положено понимание механизма действия этого загадочного природного явления. Еще древнекитайская философия — даосизм — утверждала: «сильные звуки не слышны». А один из великих мудрецов и материалистов древности Гераклит писал: «Я предпочитаю то, что можно увидеть, услышать и изучить».

Ученые многих стран работают над проблемами изучения инфразвука и воздействия его на человека.

Профессор биологии из Франции В. Гавро познакомился с этим загадочным явлением, можно сказать, случайно. С некоторых пор в помещении одной из его лабораторий стало просто невозможно работать. Сотрудники, не пробыв в ней и двух часов, жаловались на сильную головную боль, сильную усталость, болевые ощущения в ушах, ухудшение интеллектуальных способностей.

Читайте также:  Электрочайники без запаха пластмассы

Профессор и его коллеги-биологи стали искать причину столь негативного явления. Ответ был неожиданным. Через несколько дней они обнаружили, что вентиляционная система завода, который был построен рядом с лабораторией, создавала инфразвуковые колебания большой мощности. Частота этих волн находилась в пределах 7 Гц. Для человека это опасно. Подтверждением этого стал случай, когда Гавро и его сотрудники вынуждены были прекратить работу и опыты с одним из генераторов.

Участники эксперимента почувствовали себя настолько плохо, что даже спустя несколько часов обычные низкие звуки воспринимались ими очень болезненно. Во время опыта у всех, кто находился в лаборатории, стали вибрировать предметы, находившиеся в карманах: ручки, ключи, записные книжки. Ученые сделали однозначным вывод: совпадение инфразвуковой частоты с альфаритмами головного мозга человека небезопасно для его здоровья.

Интересный случай произошел с постановкой пьесы в одном из лондонских театров. Ставили пьесу, одна из сцен которой должна была перенести зрителя в далекое прошлое. Но как создать впечатление ужаса и тайны, ожидания близкой беды? Директор привлек к постановке спектакля известного американского физика Роберта Вуда.

Ученый сконструировал специальную трубу для органа, способную издавать необычные звуки. Испытание показало, что изобретение небезопасно. Труба не издавала слышимых звуков, но в театре дребезжали оконные стекла, звенели подвески на люстрах.

Все, кто был в этот момент в зале, почувствовали беспричинный страх. Позднее все жители квартала, где располагался театр, подтвердили, что неожиданно их охватил ужас и ожидание чего то плохого. Прохожие обеспокоено озирались, мгновенно разлетелись птицы, а собаки беспричинно выли и лаяли. Режиссер спектакля вместе с ученым решили навсегда избавиться от ужасной трубы.

Советский психиатр М. Никитин в 1984 году наблюдал за одним больным эпилепсией. У него приступы появлялись всякий раз, когда при нем начинали играть на органе. Ученый сделал вывод: орган порождал звуки не только в слышимом диапазоне, но и инфразвуки.

У здоровых людей они только усиливали музыкальные впечатления, придавая звучанию больше драматизма и экспрессии, а вот у больного человека с нарушением биоритмов мозга и повышенной чувствительностью вызывали припадки.

Необычная история произошла в 30-е годы XX века. В Северном Ледовитом океане на судне «Таймыр» работала советская научная экспедиция. Ученые изучали верхние слои атмосферы. Для этого запускались шары-зонды. Их наполняли водородом и снабжали необходимыми приборами и радиопередатчиками. Но стоило приблизить шар к уху — и человек начинал чувствовать сильную боль, будто кто-то невидимый сильно давил на барабанную перепонку.

Эта загадка заинтересовала академика В. В. Шулейкина. Сначала он «прослушал» шары-зонды в различных регионах страны, в частности в Москве. Здесь болевых ощущений не наблюдалось. А вот на Черном море они возникали тоже. Так родилась гипотеза о том, что неизвестное явление связано с морем. Инфразвуковые колебания, возникающие в штормовых районах, академик Шулейкин назвал «голосом моря».

Волны инфразвука движутся со скоростью около 330 метров в секунду, причем они немного опережают движение породившего их урагана.

Сравнительно небольшой шторм генерирует инфразвук мощностью в десятки киловатт. И этот звук способен распространяться на сотни и тысячи километров как в воздухе, так и в воде. Есть документальное подтверждение того, что перед штормом в приморских районах увеличивается число дорожных катастроф, больные чувствуют себя намного хуже, растет число самоубийств.

Некоторые жители прибрежных районов, в особенности моряки, могут, выйдя на берег, за несколько часов предсказать надвигающуюся бурю или шторм. Можно сказать, что эти уникумы слышат «голос моря». Видимо, мощные инфразвуковые колебания воздуха, принесенные издалека, они воспринимают как болевые ощущения в ушах. Примерно так же люди, болеющие ревматизмом, ощущают наступающее изменение погоды.

Замечено также, что многие животные заблаговременно узнают о приближении беды в виде различных природных катаклизмов. Например, морские медузы являются безошибочным индикатором штормовой погоды. Строение колокола у медузы весьма своеобразно. Тут присутствуют примитивные глаза и органы равновесия — слуховые колбочки величиной с булавочную головку. Это уши медузы, которые способны воспринимать инфразвук с частотой 8—13 Гц. Шторм бушует за тысячу километров и придет только через несколько часов, а они слышат его и уходят на глубину. Чем не загадка природы?

Морские блохи, наоборот, с приближением непогоды выбираются на сушу. Более развитые животные могут слышать инфразвуки более высоких частот. Собаки воспринимают неслышимые человеком звуки частотой 20—30 кГц (это уже ультразвук). Летучие мыши, комары и осы способны улавливать звуки в 50—60 кГц. Промысловики заметили, что киты обнаруживают китобойные суда по подводному шуму двигателей за сотни километров и стараются уйти.

За два часа до разрушительного землетрясения в Ашхабаде (1948) лошади местного конезавода громко ржали и срывались с привязей. А животные в зоопарке югославского города Скопье — гиены, тигры, львы, слоны — за много часов до катастрофического землетрясения проявляли сильное беспокойство. Японцы давно уже держат в аквариумах интересных рыбок. За несколько часов до первого подземного толчка они начинают метаться по аквариуму.

В прессе неоднократно описывались случаи, когда собаки выносили из дома маленьких детей перед землетрясением.

Мы уже знаем, что мощный инфразвук с частотой 7 Гц смертелен для человека: Возникает вопрос, а не причастны ли инфразвуковые волны к морским и другим природным катаклизмам. Сильные инфразвуковые колебания вызывают у человека панический страх вместе с желанием вырваться из замкнутого пространства. Не это ли заставляет экипажи и пассажиров морских судов в панике покидать их?

Читайте также:  Через порт com2 к компьютеру подключают

Науке хорошо известны наиболее опасные для плавания и полетов аномальные зоны нашей планеты. Видимо, «отправной точкой» мифа о сиренах послужил панический страх, вызываемый интенсивными инфразвуковыми колебаниями. Ученые установили, что при сильных тропических штормах и ураганах частота колебаний инфразвуковых волн доходит до 6 Гц. До опасного для человека порога совсем близко (7 Гц).

Если такая волна накроет судно, она способна за секунды убить всех. При этом самое тщательное расследование не обнаружит ни отравления, ни заразной болезни. У человека просто остановится сердце. В лучшем случае люди сойдут с ума, что и подтверждается многочисленными фактами.

С детства мы знаем легенду о «бессмертном капитане», вечно плавающем без команды по морям и океанам. «Летучий голландец» — это старинная морская легенда, согласно которой голландский капитан Ван Страатен был осужден на вечное скитание по морям. По морским поверьям, встреча с ним предвещает морякам гибель.

Основана эта легенда на вполне реальных фактах. Еще в эпоху Великих географических открытий моряки встречали на бескрайних морских просторах суда, покинутые экипажами. Страховое общество «Ллойд» подсчитало, что только за два года (1891 — 1893) было зарегистрировано 1828 случаев рапортов капитанов о встрече с «летучими голландцами».

Загадочная судьба моряков с «Марии Селесты» до сих пор волнует историков мореплавания, литераторов и даже криминалистов. 4 декабря 1872 года в Атлантическом океане был обнаружен двухмачтовый бриг, шедший под полными парусами. На палубе не было ни души, на подаваемые сигналы судно не отвечало. На корабль высадились моряки с другого судна.

Они на борту никого не обнаружили, причем груз был и полной сохранности, продовольствия в кладовых оставалось много. Больше всего удивляло отсутствие какого-либо беспорядка. Расследование длилось 11 лет и никакого результата не принесло.

В 1890 году из Новой Зеландии в Англию вышло судно «Мальборо", груженное мороженой бараниной и шерстью. В порт назначения корабль не пришел, и его списали как погибший. И вот через 20 лет у берегов Огненной Земли судно нашли. Оно двигалось под парусами, но на борту находились скелеты погибших моряков.

Вся команда находилась на своих местах: один лежал у штурвала, трое на палубе, вахтенные на постах, шестеро «отдыхали» внизу. На всех моряках сохранилась полуистлевшая одежда. Тщательное расследование ничего не дало. Записи в вахтенном журнале разобрать не удалось.

В сентябре 1894 года в водах Индийского океана был обнаружен трех мачтовый барк «Эбий Эсс Харт». На его мачте развивался сигнал бедствия. Немецкие моряки, осматривавшие судно, были ошеломлены увиденным: 38 членов экипажа были мертвы, а капитан сошел с ума.

Похожая участь постигла команду четырехмачтового барка «Фрейя», ходившего под германским флагом. 3 октября 1902 года он был обнаружен у побережья Мексики полузатопленным, мачты сломаны. Команда отсутствовала. Никаких штормов в том районе не было. Причина исчезновения экипажа осталась загадкой.

31 января 1921 года у мыса Гаттерас найдена большая пятимачтовая шхуна «Керрол Диринг». Экипаж отсутствовал: исчезли девять матросов и капитан. Груз, личные вещи и запасы провизии были на месте. Единственным живым существом оказался судовой кот.

В 1948 году с теплоходом «Уранг Медан» произошла еще более удивительная история. Радиостанции засекли сигнал SOS в Матакском проливе. Неизвестный многократно повторял: «Погибли все офицеры и капитан. Я умираю». Спасатели, прибывшие на выручку, увидели ужасную картину. Все люди были мертвы, их лица искажены гримасой ужаса. Погибла даже собака. При самом тщательном осмотре ни у кого из команды не было обнаружено никаких следов насилия.

История мореплавания насчитывает сотни подобных случаев. И происходили они не только в прошлом. В 2003 году у берегов Австралии обнаружили шхуну «Высокая цель». Судно находилось в прекрасном состоянии, в трюме — тонны протухшей рыбы и ни одного из 12 членов экипажа на борт).

Что же заставляет обезумевшую команду покидать свой корабль, и куда исчезают люди? Возможно, и тут не обошлось без инфразвука?

Однако большинство труднообъяснимых и загадочных происшествий на морских просторах происходит в определенных районах. Ученым они хорошо известны. Это в первую очередь: Бермудский треугольник, «море дьявола» к юго-западу от Японии и «ревущие сороковые» широты. Здесь исчезают не только самолеты, но и крупные грузовые суда, оборудованные по последнему слову техники надежными двигателями и радиостанциями. Исчезают бесследно вместе с экипажами.

По одной из гипотез, береговая линия Северной Америки в районе мыса Гаттерас, полуостров Флорида и остров Куба как бы образуют гигантский рефлектор. Шторма, происходящие в Атлантическом океане, генерируют инфразвуковые волны, которые, отразившись от этого рефлектора, фокусируются в районе так называемого Бермудского треугольника.

Это дает основание предположить наличие областей, где инфразвуковые колебания могут достигать значительной величины. Не это ли является причиной происходящих тут аномальных явлений? Ответа пока нет, хотя инфразвуки являются нашими постоянными спутниками.

Вспышки на Солнце, грозы и шторма, ураганы и цунами, сильные ветры и землетрясения, взрывы и обвалы — все эти явления порождают инфразвуки. В повседневной жизни они тоже окружают нас — их излучают заводские вентиляторы и воздушные компрессоры, дизели, городской транспорт и все медленно работающие машины. Природа этих не слышимых нами звуков изучена еще недостаточно.

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock detector