популярно о природе звука

Инфразвук

Существует новоя и малоисследованная область звуковых частот, которая лежит вне восприятия человеческимИнфразвук - голос моря ухом. Она представляет большой как научный, так и практический интерес, поскольку звуковые волны этого частотного диапазона характеризуются высокой проникающей способностью. Инфразвуковая область находится ниже 20 кГц - частотного предела слухового восприятия звука человеком. Такие звуки человек скорее чувствует, нежели слышит. В отличие от ультразвука действие инфразвука, как правило, разрушающе и пагубно.

Исследование инфразвука началось в период первой мировой войны, но в последующие пятьдесят лет им занимались очень мало. Однако в последнее время на основе различных экспериментов исследователи установили, что как естественный, так и искусственный инфразвук способен оказывать сильное воздействие на состояние и поведение людей. Более того, инфразвук можно рассматривать как новое оружие уничтожения не только людей, но и промышленных и гражданских объектов.

Такие предположения возникли в связи с исследованиями французского ученого Гавро, которыми он, кстати, занялся случайно. Несколько лет назад Гавро и сотрудники его лаборатории внезапно подверглись воздействию очень интенсивных низкочастотных звуковых волн, которые вызывали у людей сильную боль в ушах. Различные приборы и установки в лаборатории буквально вибрировали, тогда как микрофоны не регистрировали никакого звука.

Наконец источник всех несчастий был найден. Им оказался неисправный вентилятор соседнего с лабораторией предприятия, вращающийся с малой скоростью. После этого сотрудники лаборатории начали изготовление источников инфразвука - инфразвуковых генераторов. Последние по принципу работы напоминают органную трубу или полицейский свисток. Некоторые из таких сооружений имели огромную мощность. А первое инфракрасное «ружье», сделанное Гавро с сотрудниками, было почти смертоносным. Оно представляло собой огромный свисток, замурованный в бетон. Буквально после пяти минут работы с этим прибором исследователи испытывали мучительные боли вследствие резонансных явлений, обусловленных инфразвуком. Звук интенсивностью 160 дБ и частотой порядка 20 Гц непосредственно действовал на внутренние органы человека. Возможно, более продолжительная работа с ним могла бы привести к внутренним кровоизлияниям у сотрудников лаборатории. Был изготовлен также другой свисток диаметром 1,5 м, более плоский, что позволяло максимально снизить его мощность, которая тем не менее, по оценкам Гавро, превосходила в 2000 раз мощность обычного полицейского свистка. Этот прибор излучал звук с частотой 37 Гц.

При его работе даже на малой мощности на потолке и стенах помещения появлялись трещины. По Подсчетам Гавро, инфразвуковой источник с частотой 7 Гц должен иметь диаметр около 7,3 м. Мощность такого чудовища в 170000 раз будет превосходить мощность полицейского свистка.

Исследуя в качестве источников звука органные трубы длиной 24 м, Гавро смог получить инфразвук частотой 3,5 Гц (достаточно слабой мощности и поэтому не опасный для здоровья человека). Гавро также занимался разработкой детекторов инфразвука. Так как длина волны инфразвука велика (например, при частоте 7 гц она составляет 48,5 м), то обычные микрофоны не регистрируют такие колебания. В настоящее время существуют чрезвычайно сложные детекторы инфразвука. Многие из них представляют собой модифицированные устройства для обнаружения орудий противника, применяемые во времена первой мировой войны. Однако исследования Гавро показали, что для регистрации инфразвука можно также пользоваться и микрофонами очень большого размера. Следует подчеркнуть, что Гавро занимается разработкой не только мощных инфразвуковых пушек, способных разрушать здания и поражать людей, но и системами защиты от интенсивных низкочастотных звуковых пучков. Инфразвук вследствие огромной длины волны невозможно остановить обычными строительными сооружениями, с помощью которых человек часто защищается от всевозможных вредных воздействий. Большая длина волны позволяет инфразвуку распространяться в атмосфере на значительные расстояния, достигающие десятков тысяч километров.

Группа английских ученых под руководством Темпеста с 1964 года занималась изучением последствий, связанных с облучением человека инфразвуком. Толчком к такого рода исследованиям послужило следующее обстоятельство. Сотрудники конструкторского бюро, расположенного недалеко от полигона, на котором испытывались реактивные двигатели для самолета «Конкорд», постоянно чувствовали недомогание. Расследование показало, что во время испытаний двигателей в помещении наблюдался очень высокий уровень интенсивности инфразвука. Те необычные симптомы, которые возникали у людей, были обусловлены сверхнизкочастотными компонентами звука, присутствовавшими в спектре шумов реактивного двигателя.

Было высказано предположение, что очень высокий уровень инфразвука может вызвать нарушение в статических и динамических органах равновесия тела, которые являются частью внутреннего уха. По-видимому, область собственных частот этих органов лежит именно в инфразвуковом диапазоне (от 2 до 20 Гц). Исследования Гавро и опросы людей, работающих на площадках для запуска ракет в США, подтвердили это предположение.

Группа английских ученых работает с инфразвуковым источником частотой 2 Гц и несколько выше и мощностью более 140 дБ. Ввиду большой мощности и очень низкой частоты источника его звук нельзя обнаружить обычными наушниками. Были изготовлены специальные наушники, представляющие собой два 15-ваттных громкоговорителя размером около 30 см в диаметре. Каждый из них вмонтировался в алюминиевый диск и соединялся с ухом посредством тщательно подогнанной головки. Эксперименты, проводимые сотрудниками лаборатории над собой, и записи биотоков глазных мышц при судорожных подергиваниях, связанных обычно с потерей равновесия, подтвердили гипотезу о нарушении функций органов равновесия. Биотоки регистрировались накладными электродами, затем усиливались и записывались на фотопленке или на бумаге.

Как показали исследования, люди во всех подобных случаях испытывают одинаковые ощущения: легкую тошноту, ощущение вращения, непроизвольное вращение глазных яблок и, наконец, чувство какого-то неудобства. Все эти симптомы указывают на нарушение функций органов равновесия при облучении человека инфразвуком в диапазоне частот 2-10 Гц.

Английский ученый Худ исследовал влияние на человека инфразвука, возникающего при работе судовых двигателей. Сделанные им записи стимулировали дальнейшие изыскания в этой области. Уровень инфразвука в данных экспериментах был несколько ниже, чем в лабораторных условиях. Однако в записи, проведенной в машинном отделении судна при уровне интенсивности 118 дБ и частоте 7 Гц, наблюдался пик, связанный с такими явлениями, как ощущение головокружения, вялости и потери равновесия.

Группа английских ученых, руководимая Левенталем, занималась поисками источников интенсивного инфразвука в промышленности и транспорте. Наивысший уровень инфразвука (134 дБ) был зарегистрирован на частоте 13 Гц. Его создает двигатель катера мощностью 400 л. с. при поступлении во всасывающее отверстие карбюратора потока воздуха. Инфразвук высокой интенсивности возникает также вблизи работающих на полную мощность сталеплавильных печей на металлургических заводах (118 дБ при частоте 6 Гц) и в автомобилях, движущихся со скоростью 100 км/час. Все эти звуки лежат вне порога слухового восприятия. Если на судах инфразвук создается за счет работы двигателя, то в автомобилях он обусловлен срывом встречного потока воздуха позади автомобиля, причем интенсивность инфразвука возрастает с уменьшением частоты.

Исследования нарушений в функциях внутренних органов человека, подвергшегося воздействию инфразвука, находятся еще в начальной стадии. Однако полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что инфразвук потенциально опасен для здоровья человека. Он способствует потере чувствительности органов равновесия тела, а это приводит к появлению боли в ушах, позвоночнике и повреждениям мозга.

Вероятно, еще более пагубными (поскольку они являются скрытыми) следует считать психологические последствия, обусловленные инфразвуком, который всегда существует в атмосфере, хотя порою она кажется нам совершенно спокойной. Морские волны, ударяющиеся о берег, не только порождают слабые сейсмические колебания в земле, но и вызывают изменения в давлении воздуха с частотой около 0,05 Гц. Эти колебания давления можно уловить сверхчувствительными барометрами.

Очень мощные инфразвуковые волны возникают при извержении вулканов. Так, инфразвуковые волны (с частотой 0,1 Гц), образовавшиеся при извержении вулкана Кракатау в 1883 году, несколько раз обошли вокруг земного шара. Они вызвали значительные флуктуации давления, которые можно было фиксировать даже обычным барометром. Инфразвук создается и при землетрясениях. Именно с его помощью в Японии узнают о приближении цунами, гигантских приливных волн, порождаемых подводными землетрясениями.

Можно указать также много других явлений - смерчи, сильные штормы и т. д., - при которых возникают инфразвуковые волны. Известно, что перед землетрясением люди, и особенно животные, испытывают чувство беспокойства. Штормы также оказывают на людей сильное воздействие, вызывая различные изменения в поведении и психике, начиная от ощущения легкого недомогания и ослабления памяти вплоть до резкого увеличения числа попыток к самоубийству. Можно ли связать психические нарушения с инфразвуком?

На этот вопрос невозможно ответить с полной уверенностью. Однако некоторые ученые предполагают, что инфразвук оказывает сильное влияние на психику людей. Наиболее интересные и впечатляющие результаты были получены американским ученым Данном. Он заметил, что летчики и космонавты, подвергнутые облучению искусственно созданным инфразвуком, медленнее решали простые арифметические задачи, нежели обычно.

Существует определенная вероятность, что различные аномалии в состоянии людей при плохой погоде, объясняемые раньше климатическими условиями, являются следствием воздействия инфразвуковых волн. С учетом этого факта, а также все возрастающего уровня инфразвукового излучения в современном индустриальном обществе можно признать, что в весьма спорном заявлении Гавро, утверждающем, что болезни в современном обществе частично порождены неслышимым сверхнизкочастотным звуком, возможно, содержится известная доля истины.