Сообщение на тему когда звук убивает наверняка
Обновлено: 03.07.2024
Собственно, а что такое морская болезнь, как не наша реакция на качку с резонансной частотой? Иногда возникает так называемый страх неопределенности. Не обычный страх, а состояние ненахождения опасности, сила страха экспоненциально возрастает во времени и заканчивается нервным срывом. Инфразвук частотой 7-12 Гц и интенсивностью 60-120 дБ вызывает такую реакцию у 10 % испытуемых. Возможна и другая реакция – оцепенение, каталептический синдром. На фоне возбужденного состояния нервной системы человек легче поддается внушению. Потому-то и усиливается паническое состояние людей во время бомбежки или канонады. Еще более сильный инфразвук может вызвать миокардиальный синдром. Тона сердца приглушаются, снижается сила и частота сердечных сокращений. Такое действие характерно для инфразвука интенсивностью более 150 дБ, да и то, если звучит достаточно долго, скажем, не менее 10 минут.
По проблеме инфразвукового воздействия возникло много околонаучных спекуляций. Говорят, что как-то в Австралии от воздействия инфразвука, генерируемого оборудованием фабрики, погибли цыплята на близлежащей ферме. Если гибнут цыплята, то могут гибнуть и люди? В многочисленных статьях на эту тему безапелляционно утверждается, что да, могут. Так ли?
Звуковое воздействие характеризуется двумя параметрами: частотой и интенсивностью. С частотой мы немного разобрались, теперь попробуем выяснить, какой интенсивности должен быть звук, чтобы повлиять на человека.
Интенсивность звука измеряется в децибелах (дБ) . Действительно опасные воздействия начинаются со 120 дБ, травмирующие – со 130 дБ. Колебания такой мощности вызывают звон в ушах, тошноту, ухудшение зрения, страх. Инфразвук сильнее 130 дБ нарушает пищеварение и мыслительную деятельность, вызывает слабость, слепоту и даже парализует.
Более сильный инфразвук возможно и остановит сердце, НО!
Максимальные уровни низкочастотных акустических колебаний от промышленных и транспортных источников не превышают 100-110 дБ. Даже при движении поезда метрополитена в туннеле интенсивность инфразвука составляет 104-105 дБ. Рев интенсивностью 130 дБ издает реактивный двигатель, а звук 150 дБ соизмерим с действием ударной волны. Для непрерывной генерации таких звуков нужны поистине огромные мощности. И делать инфразвуковую пушку, чтобы убивать людей – нерационально. Есть более эффективные методы.
Когда звук убивает наверняка?
Пожалуйста, не волнуйтесь, читатель!
Речь пойдет не об упомянутых вскользь "летучих голландцах" с экипажами, возможно, умерщвленными звуком. И не об описанной Октавом Мирбо китайской пытке под непрерывно звонящим колоколом, при которой узник, предварительно сойдя с ума, умирает через сутки-двое. И даже не о плавающих вверх брюхом (все в кровоподтеках!) рыбках, находящихся вблизи вибратора мощного гидролокатора в момент излучения им импульсов.
Нет, речь пойдет о смерти радующей, о смерти исконного врага моряков всех времен и народов - "морского желудя" - балянуса и ему подобных мелких организмов, которыми обрастает подводная часть кораблей, в результате чего их скорость заметно снижается.
Падение скорости может достигать 1--1,5 узла, что наносит значительный материальный ущерб пароходствам. Естественно, с этим мириться трудно. Наиболее распространенный прием борьбы - применение необрастающих красок для подводной части судов.
Однако срок службы этих красок, как правило, не превышает года, после чего судно необходимо вновь доковать и окрашивать. К тому же краски (эффект которых основан на выщелачивании в воду ядовитых веществ - таких, например, как мышьяк) загрязняют воду и в течение довольно продолжительного времени (когда судно уже уйдет из данного района) воздействуют на те мелкие морские организмы, убивать которых уж нет никакого смысла.
Вот и возникла мысль использовать для целей борьбы с поселениями балянусов и мидий мощные ультразвуковые колебания. Несколько ультразвуковых вибраторов укрепляют вдоль корпуса судна изнутри к его обшивке. Вибраторы возбуждают колебания обшивки, вблизи нее возникает мощное ультразвуковое поле.
Каков же механизм губительного воздействия ультразвука на подводных "колонистов"? Прежде всего, обратили внимание на механические силы кавитационной природы.
Известно, что при значительном разрежении (в частности, вследствие мощных упругих колебаний) в жидкости образуются участки разрыва сплошности, в которые диффундирует растворенный в ней воздух, а при более сильных разрежениях- и водяной пар.
Кавитация на судах более известна как вредное явление. Она вызывает эрозию лопастей гребных винтов, превращая их за короткое время в обглоданные изъязвленные пластинки; в рыболокаторах я гидролокаторах образующиеся при особенно мощном излучении облака кавитационных пузырьков у вибраторов не пропускают излучаемые и принимаемые сигналы.
Но вот в деле борьбы с биологическими объектами, поселяющимися на корпусах кораблей, кавитация явно полезна. Довольно скоро после появления кавитационные пузырьки захлопываются.
Характерная картина наружной поверхности подводной части судна, не защищенной от обрастания: морские желуди и другие организмы делают поверхность обшивки шероховатой.
Кавитационные пузырьки, возникающие на наружной поверхности обшивки при работе ультразвукового вибратора, не дают развиваться на обшивке колониям морских организмов.
При этом в воде возникают значительные силы и смещения, приводящие к гибели как самих "обрастателей", так и их личинок.
Долгое время других причин гибели обрастателей под действием мощного ультразвука не искали. Потом заметили, что при кавитации и связанных с ней процессах электролиза выделяются азотная кислота и перекись водорода, это также не может не повлиять на жизнедеятельность обрастателей.
Высказывались и другие гипотезы о причинах их гибели: возникающие в воде при кавитации тепловые поля, пульсации давления, мешающие личинкам обрастателей закрепляться на поверхности корпуса, и даже. снижение электрокинетического потенциала, а следовательно, и жизнедеятельности клеток организмов, подвергающихся озвучиванию.
Как бы то ни было, явление ультразвукового противообрастающего облучения "работает". Частоты и интенсивность излучаемого звука выбирают такими, чтобы он не вызывал травмирующего действия на личный состав судов (ведь при работе вибраторов и вызванных ими колебаниях обшивки определенное излучение происходит и внутрь судна).
Оказалось, что достаточно сильное угнетающее действие на балянусов и их собратий наблюдается уже при мощностях вибраторов 200--300 ватт. При большой толщине обшивки судна, как установил В.В. Корнев, мощность вибраторов приходится увеличивать.
Сколько же вибраторов требуется для эффективных мероприятий против обрастания? Может быть, ими потребуется усеять подводную часть судна? П. И. Щербаков в своей статье в научно-популярном журнале указывает, что на отечественных судах устанавливают не более шести вибраторов, а иногда их количество сокращают до двух. Режим их работы может быть либо непрерывным, либо периодическим.
Последнее обусловлено тем, что процесс прикрепления личинок обрастателей к корпусу судна продолжается несколько часов (до 20), поэтому даже при периодическом включении вибраторов вероятность уничтожения личинок достаточно велика.
Во время движения судов вибраторы можно включать реже, так как возникающие при ходе судна гидродинамические силы содействуют срыву личинок с поверхности обшивки.
И если случайные купальщики в какой-либо из гаваней почувствуют резь в ушах, беспокоиться не следует: просто одно из стоящих вблизи судов включило вибраторы ультразвуковой защиты. Но ультразвук этот таков, что убивает он только мелкие морские организмы, которые любят селиться большими колониями на подводной части судов.
Звуковая волна представляет собой области повышенного и пониженного давления, воспринимающиеся нашими слуховыми органами. Эти волны могут проходить сквозь твердые, жидкие и газообразные среды. А значит, они легко проходят сквозь человеческое тело. Теоретически, если давление звуковой волны будет слишком высокое, она сможет убить человека.
Любая звуковая волна имеет свою определенную частоту. Человеческое ухо способно слышать звуковые волны частотой от 20 до 20 000 Гц. Уровень же интенсивности звука можно выразить в дБ (децибелах). Например, уровень интенсивности звука работы отбойного молотка составляет 120 дБ – стоящий рядом человек получит не самые приятные ощущения от страшного грохота в ушах. Но если сесть напротив колонки, играющей с частотой 19 Гц и установить интенсивность звука на 120 дБ, то мы ничего не услышим. Но звуковые волны и вибрации все будут воздействовать на нас. А через некоторое время вы и вовсе начнете испытывать различные видения и видеть фантомов. Все дело в том, что 19 гЦ – резонансная частота для нашего глазного яблока.
Это интересно: о том, что именно 19 гЦ – резонансная частота для нашего глазного яблока, ученые узнали при довольно интересных обстоятельствах. Американские астронавты при подъеме на орбиту жаловались на периодически возникающие видения. Подробные исследования феномена показали, что частота работы двигателей первой ступени ракеты совпадает с частотой работы глазного яблока человека. При необходимой интенсивности звука и возникают странные видения.
Звук частотой ниже 20 гЦ называют инфразвуком. Инфразвук может быть чрезвычайно опасен для живых существ, так как с инфразвуковыми частотами работают органы в организме человека и животных. Наложение определенных инфразвуковых частот друг на друга с необходимой интенсивностью звука вызовет сбои в работы сердца, зрения, нервной системы или мозга. Например, при воздействии на крыс инфразвуком 8 Гц 120 дБ вызывает у них повреждение мозга [wiki] . При увеличении интенсивности до 180 дБ и сохранения частоты в 8 гЦ уже человек почувствует себя не лучшим образом – дыхание замедлится и станет прерывистым. Длительное воздействие таких звуковых волн вызовет смерть.
Это интересно: рекорд по самой громкой звуковой автомобильной системе принадлежит двум инженерам из Бразилии – Ричарду Кларку и Дэвиду Навоне, сумевшим установить в машине сабвуфер с теоретической громкостью звука в 180 дБ. Стоит ли говорить, что не следует использовать эту систему на полную мощность?
Во время испытаний сабвувер, приводящийся в движение при помощи электродвигателей и коленчатого вала, достиг интенсивности звука в 168 дБ и сломался. После данного происшествия систему решили не ремонтировать.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
В 2016 году на Кубе у американцев выявили таинственное заболевание, которое назвали "гаванским синдромом". С тех пор от него якобы пострадали десятки американских чиновников в разных странах. Все пациенты жаловались на тошноту, головные боли и звон в ушах, а некоторые говорили, что за день до заболевания слышали пронзительные резкие звуки. Следователи не исключают, что сотрудники посольства пострадали от неизвестного звукового оружия. Могут ли акустические колебания убить человека? И что громче - извержение вулкана или ядерный взрыв? Об этом рассказывает программа "Загадки человечества" с Олегом Шишкиным на РЕН ТВ.
Сила крика
Люди часто интересуются, насколько громко они могут кричать. Измерить этот показатель помогает шумомер.
"Громкость человеческого крика зависит от того, какое звуковое давление могут создать его голосовые связки. Считается, что самое высокое давление в своем голосе создают оперные певцы, так как они выступают без использования микрофонов и в больших залах", - рассказывает инженер акустической лаборатории МГТУ имени Баумана Семен Тотунов.
Впрочем, самый мощный голос в мире принадлежит не оперной диве, а британской учительнице Джилл Дрейк. Осенью 2000 года во время празднования Хэллоуина в одном из развлекательных центров Лондона она издала крик громкостью 129 децибел. Результат вошел в Международную книгу рекордов.
"Ее крик громче, чем музыка на рок-концерте, громче отбойного молотка и только на 10 децибел тише реактивного самолета. Такой крик способен доставить окружающим физическую боль", - утверждает историк Евгений Латыш.
Пытка колоколом
Если шум выше 140 децибел вызывает боль, то при 150 человек может потерять сознание, а при 180 - наступить смерть. Такой звук генерируется в эпицентре взрыва светошумовой гранаты. Есть ли предел громкости? По подсчетам ученых, в земной атмосфере максимально достижимый уровень шума составляет 194 децибела. Акустические колебания большей интенсивности называют ударной или взрывной волной.
"Это высокая разница давлений. Ее достаточно, чтобы убить человека, даже если он находится на границе волны. Человека однозначно отбросит, и он что-то себе сломает. Это смертельное звуковое давление", - говорит Семен Тотунов.
Самые громкие животные
Человеческое ухо воспринимает далеко не все шумы окружающего мира. Мы слышим только звуки определенной частоты.
"Считается, что ухо способно воспринимать от 16 герц до 20 тысяч герц. То, что ниже 16 герц, принято называть инфразвуком, что выше 20 тысяч - ультразвуком", - делится Семен Тотунов.
Некоторые летучие мыши воспринимают ультразвуковые частоты до 100 тысяч герц. Среди рукокрылых есть рекордсмены и по громкости шума. Большой зайцегуб, весящий менее 80 граммов, способен издавать звуки мощностью 137 децибел. Колебания настолько высокочастотны, что мы их не слышим. Впрочем, подержав такую мышку рядом с ухом, можно испытать болезненные ощущения.
Лягушки коки - рекордсмены по громкости среди земноводных. Размер самой крупной особи не превышает пяти сантиметров, но самцы способны издавать шум до 100 децибел. Амфибии стали настоящим кошмаром для Гавайских островов.
"Лягушки коки на Гавайях начали выживать местную флору и фауну, но еще большей проблемой оказалось падение цен на недвижимость", - отмечает Евгений Латыш.
Самыми громкими животными на планете считают северных морских слонов, самцы которых издают звуки мощностью до 126 децибел.
"Звук, издаваемый морским слоном, можно сравнить со звуком взлетающего самолета. Морской слон - крупное животное, у него большое горло и голосовые связки мощнее", - комментирует Семен Тотунов.
Рок-концерты
Но даже хор морских слонов не сравнится с уровнем шума на рок-концерте. Рекорд громкости среди музыкантов принадлежит американской группе Kiss. Во время знаменитого выступления в Оттаве уровень шума достигал 136 децибел. Акустические колебания такой мощности ощущаются даже телом, а длительное воздействие громкого звука грозит опасными последствиями для здоровья.
"Если ты находишься в первом ряду, то получаешь максимум звукового давления. Мощные низкочастотные звуки из колонок сильно влияют на голову и могут вызывать тошноту. Если долгое время терпеть, легко заработать глухоту на какое-то время", - поясняет Семен Тотунов.
Ракета-носитель и ядерная бомба
По-настоящему оглохнуть можно от запуска ракеты - особенно, если находиться вблизи без наушников. По словам очевидцев, во время старта американской ракеты-носителя "Сатурн-5" уровень звуковых волн был настолько сильным, что от них в радиусе 1,5 километра загоралась трава. Многие задавались вопросом: почему во время пуска ракет образуется так много пара?
"Ответ очень прост: перед пуском стартовую площадку заливают водой, чтобы она погасила звуковые волны. Во время пуска вода испаряется и создает огромные белые облака", - рассказывает публицист Юрий Леванович.
Однако ничто из созданного человеком не сравнится по громкости со взрывом ядерной бомбы. В результате бомбардировки Хиросимы в августе 1945-го образовалась ударная волна мощностью 200 децибел.
Вулкан Кракатау и "Крик" Мунка
Самый мощный звук в истории наблюдений зафиксировали в 1883 году во время извержения индонезийского вулкана Кракатау. По оценкам ученых, уровень шума в эпицентре взрыва достигал 310 децибел, а ударная волна четыре раза обогнула земной шар.
"Звук был слышен на расстоянии 3,5 тысяч километров, а у моряков, которые находились в 60 километрах от вулкана, разрывало барабанные перепонки", - делится Евгений Латыш.
Мощность взрыва сегодня оценивается в 100-200 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Есть версия, что именно извержение Кракатау вдохновило Эдварда Мунка на создание картины "Крик". Норвежский художник не мог видеть самого взрыва, но, как и многие жители Европы, наблюдал его последствия. Выброс в атмосферу огромного количества вулканического пепла привел к тому, что земляне несколько лет наблюдали красочные закаты. Как писал Мунк в своем дневнике, именно кроваво-красный цвет неба позволил ему "ощутить бесконечный крик, пронзающий природу".
О невероятных событиях истории и современности, об удивительных изобретениях и явлениях вы можете узнать в программе "Загадки человечества" с Олегом Шишкиным!
Читайте также: