Где применяется инфразвук. Инфразвук и ультразвук: применение, влияние на человека и животных

Что такое инфразвук и ультразвук. Как инфразвук и ультразвук влияют на организм человека. Где используются инфразвук и ультразвук в промышленности и медицине. Как животные применяют инфразвук для коммуникации на больших расстояниях.

Что такое инфразвук и ультразвук

Инфразвук — это акустические колебания с частотой ниже 20 Гц, которые не воспринимаются человеческим ухом. Ультразвук — это механические колебания упругой среды с частотой выше 20 кГц, также не слышимые для человека.

Основные характеристики инфразвука и ультразвука:

• Инфразвук имеет частоту ниже 20 Гц, ультразвук — выше 20 кГц
• Оба вида колебаний не воспринимаются человеческим слухом
• Инфразвук хорошо распространяется на большие расстояния
• Ультразвук сильно поглощается средой и имеет направленное действие
• Инфразвук может оказывать негативное влияние на организм
• Ультразвук широко применяется в медицине и промышленности

Влияние инфразвука на организм человека

Инфразвук может оказывать существенное негативное воздействие на организм человека. Каковы основные эффекты влияния инфразвука на человека?

• Вызывает чувство тревоги, страха и паники
• Нарушает работу внутренних органов
• Вызывает головокружение и тошноту
• Снижает остроту зрения
• Нарушает координацию движений
• Вызывает ощущение вибрации внутренних органов

Особенно опасны инфразвуковые колебания с частотой 6-9 Гц, так как они совпадают с альфа-ритмом головного мозга. Это может вызвать нарушение умственной деятельности.

Сильный инфразвук интенсивностью более 150 дБ может быть смертельно опасен для человека. Он способен вызвать остановку сердца и парализовать дыхание.

Применение ультразвука в медицине

Ультразвук благодаря своим уникальным свойствам нашел широкое применение в современной медицине. В каких областях медицины используется ультразвук?

• Ультразвуковая диагностика (УЗИ) — исследование внутренних органов
• Ультразвуковая терапия — лечебное воздействие на ткани
• Ультразвуковая хирургия — разрушение опухолей, камней в почках
• Ультразвуковая чистка зубов в стоматологии
• Ультразвуковая стерилизация инструментов
• Ультразвуковая липосакция в косметологии

Ультразвуковая диагностика позволяет без вреда для пациента получить изображение внутренних органов и выявить различные патологии. Это один из самых распространенных методов обследования.

Использование ультразвука в промышленности

Благодаря способности проникать в различные среды и оказывать на них воздействие, ультразвук активно применяется в промышленности. В каких отраслях промышленности используется ультразвук?

• Дефектоскопия — обнаружение дефектов в металлах и сплавах
• Ультразвуковая сварка пластмасс и металлов
• Ультразвуковая очистка и обезжиривание деталей
• Ультразвуковое эмульгирование и диспергирование
• Ультразвуковая обработка материалов (сверление, резка)
• Ультразвуковые измерения расстояний и уровней жидкости

Ультразвуковая дефектоскопия позволяет выявлять скрытые дефекты в металлических изделиях без их разрушения. Это важно для контроля качества в машиностроении.

Инфразвук в природе и его использование животными

Инфразвук широко распространен в природе и активно используется некоторыми видами животных. Какие животные и как применяют инфразвук?

• Слоны общаются на расстоянии до 10 км с помощью инфразвука
• Киты и другие морские млекопитающие переговариваются инфразвуком
• Тигры используют инфразвук для общения в джунглях
• Крокодилы привлекают самок с помощью инфразвуковых сигналов
• Голуби ориентируются по инфразвуковой карте местности

Инфразвук позволяет животным общаться на больших расстояниях, так как он слабо поглощается средой и огибает препятствия. Это важное эволюционное преимущество для некоторых видов.

Перспективы использования инфразвука

Несмотря на потенциальную опасность, инфразвук может найти применение в различных областях. Какие перспективы использования инфразвука рассматриваются?

• Прогнозирование землетрясений и цунами
• Обнаружение ядерных взрывов
• Мониторинг вулканической активности
• Системы оповещения о стихийных бедствиях
• Изучение атмосферы и ионосферы
• Создание нелетального акустического оружия

Инфразвуковой мониторинг позволяет обнаруживать природные катаклизмы на ранних стадиях. Это может помочь спасти множество человеческих жизней при своевременном оповещении.

Защита от негативного воздействия инфразвука

Учитывая потенциальную опасность инфразвука для здоровья, необходимо применять меры защиты от его воздействия. Какие существуют способы защиты от инфразвука?

• Звукоизоляция помещений от внешних источников
• Виброизоляция оборудования, генерирующего инфразвук
• Использование глушителей инфразвука
• Применение средств индивидуальной защиты (наушники)
• Ограничение времени пребывания в зоне действия инфразвука
• Контроль уровня инфразвука на рабочих местах

Комплексное применение технических, организационных и индивидуальных мер защиты позволяет минимизировать негативное влияние инфразвука на организм человека.

Ультра- и инфразвук и их использование

Ультразвук:

1. Что такое ультразвук;
2. Влияние ультразвука на организм человека;
3. Использование ультразвука в промышленности и хозяйстве;
4. Перспективы использования ультразвука.

Инфразвук:

1. Что такое инфразвук;
2. Влияние инфразвука на организм человека;
3. Инфразвуковые аномалии;
4. Животные, использующие инфразвук;
5. Перспективы использования инфразвука;
6. Вывод

Ультразвук

1. Что такое ультразвук?

В последнее время все более широкое распространение в производстве находят технологические процессы, основанные на использовании энергии ультразвука. Ультразвук нашел также применение в медицине. В связи с ростом единичных мощностей и скоростей различных агрегатов и машин растут уровни шума, в том числе и в ультразвуковой области частот.

Ультразвуком называют механические колебания упругой среды с частотой, превышающей верхний предел слышимости -20 кГц. Единицей измерения уровня звукового давления является дБ. Единицей измерения интенсивности ультразвука является ватт на квадратный сантиметр (Вт/с2) Человеческое ухо не воспринимает ультразвук, однако некоторые животные, например, летучие мыши могут и слышать, и издавать ультразвук. Частично воспринимают его грызуны, кошки, собаки, киты, дельфины. Ультразвуковые колебания возникают при работе моторов автомобилей, станков и ракетных двигателей.

Вследствие большой частоты (малой длины волны) ультразвук обладает особыми свойствами. Так, подобно свету, ультразвуковые волны могут образовывать строго направленные пучки. Отражение и преломление этих пучков на границе двух сред подчиняется законам геометрической оптики. Он сильно поглощается газами и слабо - жидкостями. В жидкости под воздействием ультразвука образуются пустоты в виде мельчайших пузырьков с кратковременным возрастанием давления внутри них.

Кроме того, ультразвуковые волны ускоряют протекание процессов диффузии.

Эти свойства ультразвука и особенности его взаимодействия со средой обусловливают его широкое техническое и медицинское использование. Ультразвук применяют в медицине и биологии для эхолокации, для выявления и лечения опухолей и некоторых дефектов в тканях организма, в хирургии и травматологии для рассечения мягких и костных тканей при различных операциях, для сварки сломанных костей, для разрушения клеток (ультразвук большой мощности). В ультразвуковой терапии для лечебных целей используют колебания 800-900 кГц.

2. Влияние ультразвука на организм человека

Ультразвук обладает главным образом локальным действием на организм, поскольку передается при непосредственном контакте с ультразвуковым инструментом, обрабатываемыми деталями или средами, где возбуждаются ультразвуковые колебания. Ультразвуковые колебания, генерируемые ультразвуком низкочастотным промышленным оборудованием, оказывают неблагоприятное влияние на организм человека.

Длительное систематическое воздействие ультразвука, распространяющегося воздушным путем, вызывает изменения нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем, слухового и вестибулярного анализаторов.

В поле ультразвуковых колебаний в живых тканях ультразвук оказывает механическое, термическое, физико-химическое воздействие (микромассаж клеток и тканей). При этом активизируются обменные процессы, повышаются иммунные свойства организма.

3. Использование ультразвука в промышленности и хозяйстве

Сегодня ультразвук применяется в огромном количестве отраслей. Среди них: медицина, геология, сталелитейная промышленность, военная промышленность и т.д. Чрезвычайно интенсивно ультразвук применяется в геологии, существует специальная наука – геофизика.

С помощью ультразвука геофизики находят залежи ценных ископаемых и определяют глубину их местонахождения. В металолитейной отрасли ультразвук применяется для диагностики состояния кристаллической решетки металла. При “прослушивании” труб, балок у качественных изделий получается определенный сигнал, если же у изделия что-то отличается от нормы (плотность, дефект конструкции), сигнал будет другим, что и укажет инженеру на брак.

Окруженная вражескими суднами подводная лодка имеет только один безопасный способ связаться с базой – передать сигнал в водной среде. Для этого используется особенный условный ультразвуковой сигнал определенной частоты – перехватить такое послание практически невозможно, т.к. для этого необходимо знать его частоту, точное время передачи и “маршрут”. Однако отправка сигнала с лодки также является сложнейшей процедурой – необходимо учитывать все глубины, температуру воды и т.д. База, получая сигнал, и, зная время его прохождения, может высчитать расстояния до лодки, в результате – ее местонахождение. Также в подводном флоте используют специальные короткие ультразвуковые импульсы, посылаемые гидролокатором прямо с подводной лодки; импульс отражается от предметов – скал, других судов, и с его помощью рассчитывают направление и расстояние до препятствия (прием, позаимствованный у ночных хищников — летучих мышей).

Также используются ультразвуковые ванны, как для дезинфекции инструментов, так и в косметических целях – массаж ступней ног, рук, лица. Очень эффективны ультразвуковые увлажнители воздуха и форсунки, а также дальномеры (во всем известных радарах скорости дорожной полиции также используются ультразвуковые импульсы).

4. Перспективы использования ультразвука

В перспективе предполагается более широкое использование ультразвуковых импульсов в косметических целях – ученые уже в ближайшем ультразвука для очистки пор, освежения, омоложения увядшей кожи – ультразвуковой пилинг. Ведутся работы по созданию ультразвукового оружия, а также разработки систем защиты от него. Предполагается более широкое использование ультразвука в бытовом хозяйстве.

Инфразвук

5. Что такое инфразвук?

Развитие техники и транспортных средств, совершенствование технологических процессов и оборудования сопровождаются увеличением мощности и габаритов машин, что обусловливает тенденцию повышения низкочастотных составляющих в спектрах и появление инфразвука, который является сравнительно новым, не полностью изученным фактором производственной среды.

Инфразвуком называют акустические колебания с частотой ниже 20 Гц. Этот частотный диапазон лежит ниже порога слышимости и человеческое ухо не способно воспринимать колебания указанных частот. Производственный инфразвук возникает за счет тех же процессов что и шум слышимых частот. Наибольшую интенсивность инфразвуковых колебаний создают машины и механизмы, имеющие поверхности больших размеров, совершающие низкочастотные механические колебания (инфразвук механического происхождения) или турбулентные потоки газов и жидкостей (инфразвук аэродинамического или гидродинамического происхождения). Максимальные уровни низкочастотных акустических колебаний от промышленных и транспортных источников достигают 100-110 дБ.

6. Влияние инфразвука на организм людей

Исследования биологического действия инфразвука на организм показали, что при уровне от 110 до 150 дБ и более он может вызывать у людей неприятные субъективные ощущения и многочисленные реактивные изменения, к числу которых следует отнести изменения в центральной нервной, сердечно- сосудистой и дыхательной системах, вестибулярном анализаторе. Имеются данные о том, что инфразвук вызывает снижение слуха преимущественно на низких и средних частотах. Выраженность этих изменений зависит от уровня интенсивности инфразвука и длительности действия фактора.

Инфразвук отнюдь не является недавно открытым явлением. В действительности органистам он известен уже более 250 лет. Во многих соборах и церквях есть столь длинные органные трубы, что они издают звук частотой менее 20 Гц, не воспринимаемый человеческим ухом. Но, как выяснили британские исследователи, такой инфразвук может вселить в аудиторию разнообразные и не слишком приятные чувства — тоску, ощущение холода, беспокойство, дрожь в позвоночнике. Люди, подвергшиеся воздействию инфразвука, испытывают примерно те же ощущения, что и при посещении мест, где происходили встречи с призраками.

7. Инфразвуковые аномалии

Береговая линия Северной Америки в районе мыса Гаттерас, полуостров Флорида и остров Куба образуют гигантский рефлектор. Шторм, происходящий в Атлантическом океане, генерирует инфразвуковые волны, которые, отразившись от этого рефлектора, фокусируются в районе «Бермудского треугольника». Колоссальные размеры фокусирующей структуры позволяют предположить наличие областей, где инфразвуковые колебания могут достигать значительной величины, что и является причиной происходящих здесь аномальных явлений. Как известно, сильные инфразвуковые колебания вызывают у человека панический страх вместе с желанием вырваться из замкнутого пространства. Очевидно, такое поведение является следствием выработанной ещё в далеком прошлом «инстинктивной» реакции на инфразвук как предвестник землетрясения. Именно эта реакция заставляет экипаж и пассажиров в панике покидать свой корабль. Они могут сесть в шлюпки и уплыть от своего судна или выбежать на палубу и броситься за борт. При очень большой интенсивности инфразвука, они могут и вовсе погибнуть — попадая в резонанс с биоритмами человека, инфразвук особо высокой интенсивности может вызвать мгновенную смерть.

Инфразвук может быть причиной резонансного колебания корабельных мачт, приводящих к их поломке (к аналогичным последствиям может привести воздействие инфразвука на элементы конструкции самолёта). Низкочастотные звуковые колебания могут быть причиной появления над океаном быстро возникающего и также быстро исчезающего густого («как молоко») тумана. И, наконец, инфразвук частотой 5—7 герц может попасть в резонанс с маятником механических, ручных часов, имеющих тот же период колебаний.

Очевидно, подобные фокусирующие структуры имеются и в других областях земного шара. По всей видимости, панический страх, вызываемый интенсивными инфразвуковыми колебаниями в одной из таких структур, послужил в качестве «отправной точки» мифа о сиренах…

Инфразвук может распространяться под водой, а фокусирующая структура — образовываться рельефом дна. Источником инфразвуковых колебаний могут быть подводные вулканы и землетрясения. Естественно, форма «ландшафтных» отражателей весьма далека от совершенства. Поэтому следует говорить о системе отражающих элементов, конкретной для каждого случая. При размерах, соизмеримых с длиной волны, структура может быть резонирующей.

8. Животные, использующие инфразвук

Американские учёные обнаружили, что тигры и слоны используют для коммуникации друг с другом не только рычание, мурлыкание или рев и трубные позывы, но также и инфразвук, то есть звуковые сигналы очень низкой частоты, неслышные для человеческого уха. По мнению учёных, инфразвук позволяет животным поддерживать связь на расстоянии до 8 километров, поскольку распространение инфразвуковых сигналов почти не чувствительно к помехам, вызванным рельефом местности, и мало зависит от погодных и климатических факторов вроде влажности воздуха.

Теперь учёные намерены выяснить, обладают ли частотные спектры тигриных голосов индивидуальными особенностями, позволяющими идентифицировать животных. Это существенно облегчило бы учёт их поголовья.

Изучая поведение группы слонов в зоопарке города Портленд в штате Орегон, группа исследователей «ощутила» в воздухе необычные колебания. Используя сложную электронную систему звукоулавливания, исследователи обнаружили, что это инфразвуковые волны, которые испускают слоны. Наблюдая за слонами, живущими на свободе в Кении, исследователи с помощью той же аппаратуры зарегистрировали точно такой же вид волн. Ученые пришли к выводу, что звуки низкой частоты животные используют для связи друг с другом на расстоянии в несколько километров.

Ученые надеются в будущем, определив значение инфразвуковых сигналов, перейти к самой увлекательной стадии экспериментов – установлению с их помощью контакта со слонами.

9. Перспективы использования инфразвука

Сейчас учеными ведется разработка так называемого “инфразвукового ружья”. Низкочастотные звуковые волны здесь планируется использовать в качестве “генератора паники”. В этом случае инфразвук намного удобнее высокочастотных волн, так как он сам по себе представляет угрозу для здоровья человека. Частоты нашей нервной системы и сердца лежат в диапазоне инфразвука — 6 Гц. Эмулирование этих частот приводит к плохому самочувствию, беспричинному страху, панике, сумасшествию, и, наконец, смерти.

10. Вывод

Выполнив данную работу — собрав, обработав и обобщив большое количество материала по данной проблеме, мы узнали много нового о природе звука. Об опасности, которую он может представлять для организма человека, и о том, насколько широко его можно использовать в хозяйстве. Наиболее интересной для нас оказалась гипотеза о природе “благоговейного ужаса”, трепета людей в храме. Очень перспективными мы считаем исследования способов коммуникации животных и, конечно использование инфразвука в целях прогнозирования места и времени будущих извержений и землетрясений.

Презентация.

Применение инфразвука в медицине

В настоящее время инфразвук начинают медленно использовать в медицине. В основном при лечении рака (удаление опухолей), в микрохирургии глаза (лечение заболеваний роговицы) и в некоторых других областях. В России впервые лечение инфразвуком роговицы глаза применили в Российской детской клинической больнице. Впервые в практике детской офтальмологии при лечении заболеваний роговицы применен инфразвук и инфразвуковой фонофорез. Подведение лекарственных веществ к роговице с помощью инфразвука позволило не только ускорить процесс выздоровления, но и способствовало рассасыванию стойких помутнений роговицы, а также снизить количество рецидивов заболевания. Сейчас существуют немало физиоотерапевтических аппаратов использующих метод лечения инфразвуком. Но они имеют применение лишь в узких специализациях. По применению инфразвука против рака известно очень мало, существуют единичные устройства такого типа. Хотя перспективность их применения не вызывает больших сомнений. Сложность применения обусловлена тем, что инфразвук оказывает губительное воздействие на живой организм, нужно провести сотни испытаний и много лет работы, чтобы найти подходящие параметры воздействия. Будущее этого метода не за горами.

В конце 60-х годов французский исследователь Гавро обнаружил, что инфразвук определенных частот может вызвать у человека тревожность и беспокойство. Инфразвук с частотой 7 Гц смертелен для человека. Действие инфразвука может вызвать головные боли, снижение внимания и работоспособности и даже иногда нарушение функции вестибулярного аппарата. Ритмы характерные для большинства систем организма человека лежат в инфразвуковом диапазоне:

• сокращения сердца 1-2 Гц

• дельта-ритм мозга (состояние сна) 0,5-3,5 Гц

• альфа-ритм мозга (состояние покоя) 8-13 Гц

• бета-ритм мозга (умственная работа) 14-35 Гц [6,138 ].

Внутренние органы вибрируют тоже с инфразвуковыми частотами. В инфразвуковом диапазоне находится ритм кишечника. По мнению Гавро, при 7 Гц возможен паралич сердца и нервной системы.

Довольно эффективно, в смысле влияния на человека, задействование механического резонанса упругих колебаний с частотами ниже 16 Гц, обычно не воспринимаемыми на слух. Самым опасным здесь считается промежуток от 6 до 9 Гц. Значительные психотронные эффекты сильнее всего выказываются на частоте 7 Гц, созвучной альфаритму природных колебаний мозга, причем любая умственная работа в этом случае делается невозможной, поскольку кажется, что голова вот — вот разорвется на мелкие кусочки. Звук малой интенсивности вызывает тошноту и звон в ушах, а также ухудшение зрения и безотчетный страх. Звук средней интенсивности расстраивает органы пищеварения и мозг, рождая паралич, общую слабость, а иногда слепоту. Упругий мощный инфразвук способен повредить, и даже полностью остановить сердце. Обычно неприятные ощущения начинаются со 120 дБ напряженности, травмирующие — со 130 дБ. Инфрачастоты около 12 Гц при силе в 85-110 дБ, наводят приступы морской болезни и головокружение, а колебания частотой 15-18 Гц при той же интенсивности внушают чувства беспокойства, неуверенности и, наконец, панического страха(!). Может быть, в этом также «виноват» резонанс . В физике резонансом называют увеличение амплитуды колебаний объекта, когда его собственная частота колебаний совпадает с частотой внешнего воздействия. Если таким объектом окажется внутренний орган, кровеносная либо нервная система, то нарушение их функционирования и даже механическое разрушение, вполне реально. Ниже приведены исследования медиков в области воздействия инфразвука на организм человека: Медики обратили внимание на опасный резонанс брюшной полости, имеющей место при колебаниях с частотой 4-8 Гц. Попробовали стягивать (сначала на модели) область живота ремнями. Частоты резонанса несколько повысились, однако физиологическое воздействие инфразвука не ослабилось. Воздействие инфразвука на некоторые органы и системы: Легкие и сердце, как всякие объемные резонирующие системы, также склонны к интенсивным колебаниям при совпадении частот их резонансов с частотой инфразвука. Самое малое сопротивление инфразвуку оказывают стенки легких, что в конце концов может вызвать их повреждение. Мозг. Здесь картина взаимодействия с инфразвуком особенно сложна. Небольшой группе испытуемых было предложено решить несложные задачи сначала при воздействии шума с частотой ниже 15 герц и уровнем примерно 115 дБ, затем при действии алкоголя и, наконец, при действии обоих факторов одновременно. Была установлена аналогия воздействия на человека алкоголя и инфразвукового облучения. При одновременном влиянии этих факторов эффект усиливался, способность к простейшей умственной работе заметно ухудшалась. В других опытах было установлено, что и мозг может резонировать на определенных частотах. Кроме резонанса мозга как упруго-инерционного тела выявилась возможность “перекрестного” эффекта резонанса инфразвука с частотой a- и b- волн, существующих в мозгу каждого человека. Эти биологические волны отчетливо обнаруживаются на энцефалограммах, и по их характеру врачи судят о тех или иных заболеваниях мозга. Высказано предположение о том, что случайная стимуляция биоволн инфразвуком соответствующей частоты может влиять на физиологическое состояние мозга. Кровеносные сосуды. Здесь имеются некоторые статистические данные. В опытах французских акустиков и физиологов 42 молодых человека в течении 50 минут подверглись воздействию инфразвука с частотой 7.5 Гц и уровнем 130 дБ. У всех испытуемых возникло заметное увеличение нижнего предела артериального давления. При воздействии инфразвука фиксировались изменения ритма сердечных сокращений и дыхания, ослабление функций зрения и слуха, повышенная утомляемость и другие нарушения. В процессе эволюции у человека, видимо, сформировался центр, чувствительный к инфразвуковым колебаниям, предвестникам землетрясений и вулканических извержений. Комплекс реакций, которые должны проявляться при воздействии па этот центр: избегать замкнутых пространств, для того чтобы не попасть в завал; стремиться удалиться от рядом находящихся объектов, грозящих обвалиться; бежать «куда глаза глядят», для того чтобы выйти из района стихийного бедствия. И сейчас можно наблюдать подобную реакцию у многих животных. В то же время при непосредственном воздействии на организм возникают неконкретные реакции, такие как вялость, слабость и различные расстройства, так же как, например, при облучении рентгеновскими лучами, высокочастотными радиоволнами. Человек утратил высокую чувствительность к инфразвуковым колебаниям, но при большой интенсивности древняя защитная реакция пробуждается, блокируя возможности сознательного поведения. Следует подчеркнуть, что страх не будет вызван внешними образами, а будет как бы «исходить изнутри». У человека будет ощущение, чувство «чего-то ужасного». В зависимости от интенсивности инфразвуковых колебаний, находящиеся на корабле люди будут испытывать различные степени паники и неадекватных действий (тут уместно вспомнить «Одиссею» Гомера). Данная гипотеза в принципе проливает свет на исчезновение моряков в знаменитом Бермудском треугольнике, выдвигая в качестве причины, например, массовое самоубийство (этой версией можно объяснить до 30-50% всех происшествий на Бермудах).

Многие животные используют инфразвук для связи на огромных расстояниях • Earth.com

Людям легко игнорировать спектры цветов, которые мы не можем видеть, но которые определяют мир креветки-богомола или бабочки. Мы также склонны думать, что дальтоники упускают что-то жизненно важное в этом мире. То же самое верно и для звуков — целые диапазоны шумов находятся за пределами слышимости среднего человека, но мы продолжаем вести себя так, как будто этих шумов просто не существует. Другие животные наделены другим слуховым аппаратом, поэтому другие существа не только иначе видят мир, но и слышат его иначе.

Самый очевидный пример, который может прийти на ум, — это тихий собачий свисток, но еще интереснее посмотреть на низкочастотные звуки, которые животные используют для общения.

Разные звуки могут служить разным целям. Высокочастотный ультразвук, используемый летучими мышами в эхолокации, идеально подходит для навигации в ночное время, потому что эти шумы легко отражаются обратно к летучим мышам объектами в окружающей среде. Среднечастотные шумы, которые использует большинство животных, идеально подходят для относительно близкого общения по воздуху. Однако общение на больших расстояниях — это нечто иное.

Низкочастотные шумы, ниже частоты, которую обычно может уловить человеческое ухо, используются слонами для общения на больших расстояниях. Инфразвуковые частоты хороши для связи на большие расстояния, потому что они хорошо проходят сквозь объекты, а не отражаются. Поскольку они хорошо проходят сквозь такие предметы, как головы, также трудно сказать, в каком направлении исходит инфразвук.

Мы используем разницу во времени, когда звук достигает одного уха по сравнению с другим, как один из способов определить, откуда исходит звук. Поскольку инфразвук проходит через кости и ткани нашей головы, звук достигает обоих ушей почти одновременно. По этой причине инфразвук хорош для связи на большие расстояния, но не для определения местоположения отдельных животных. Это также частично объясняет, почему мы не слышим инфразвук, но иногда можем его чувствовать.

Мы не знаем, что говорят слоны об инфразвуке. Согласно проекту Elephant Listening от Cornel Lab, мы знаем, что африканские слоны могут общаться на очень больших расстояниях. Воспроизводимые записанные звуки слонов реагировали на слоны в саванне на расстоянии до 2 км. Поскольку сложно воспроизводить звуки так же громко, как слоны издают их сами, считается, что слоны могут слышать друг друга на расстоянии до 4 км, что означает, что слоны могут слышать друг друга в пределах 50 квадратных километров.

Расстояния, на которых слоны могут слышать друг друга, кажутся намного короче в тропических лесах, но это, по-видимому, в основном из-за фонового шума. Когда в лесу тишина, кажется, что инфразвук все еще слышен за 3 км. Возможно, слоны даже лучше, чем мы думаем, различают собственный инфразвук и фоновый шум, что позволяет им общаться на больших расстояниях в лесу.

Отчет, опубликованный в журнале Animals также предполагает, что слоны могли слышать собирающиеся грозы на расстоянии более 100 км и теоретически могли пробираться к ним. Это будет важным навыком в конце засушливого сезона в большей части Африки к югу от Сахары, где вода является важным ограничивающим ресурсом. Согласно PBS , есть также неофициальные свидетельства того, что слоны в Таиланде могли обнаружить приближающееся цунами.

Другие животные продемонстрировали способность обнаруживать приближение бури по инфразвуку. Различные исследования, о которых сообщили KQED Science показывают, что птицы могут обнаруживать приближающиеся бури. Некоторые птицы, по-видимому, даже используют звук приближающейся бури за сотни миль в качестве сигнала, чтобы покинуть территорию и начать миграцию. Другие птицы используют инфразвук для общения.

Исследование, опубликованное в Auk , показало, что казуары — крупные нелетающие птицы, живущие в густых тропических лесах Папуа-Новой Гвинеи и северной Австралии — не только слышат инфразвук, но и могут его издавать. Инфразвук кажется идеальным способом для птиц общаться на больших расстояниях в густых лесах и пересеченной местности. Возможно, это общение на расстоянии используется для предупреждения других казуаров или для привлечения партнеров. Похоже, крокодилы применяют аналогичную стратегию.

Многие крокодилы исполняют так называемый «танец воды», создавая инфразвук, который заставляет мелководье у них за спиной «танцевать» интересными узорами. Эти звуки используются самцами вместе с ворчанием или ревом и ударами головой о воду, чтобы привлечь самок. Комбинация ударов головой, рева и инфразвука варьируется в зависимости от среды, в которой эволюционировала популяция крокодилов. Шлепки головой помогают другим животным определить, откуда исходит звук.

Инфразвук более полезен для передачи звука на большие расстояния. Так что в больших озерах очень полезны и инфразвук, и шлепки по голове. В небольших прудах шлепки головой менее полезны. Владимир Динец, ученый, открывший изменчивость «песен» крокодилов в зависимости от окружающей среды, описывает авантюрное исследование в своей книге « Песни дракона ».

New Scientist сообщает, что тигры также используют инфразвук для привлечения партнеров и предупреждения других тигров. Усатые киты и финвалы используют инфразвук. Исследование опубликовано в Журнал Акустического общества Америки предполагает, что киты используют инфразвук для связи на большие расстояния, как и многие другие животные.

В конце концов, инфразвук все еще остается относительно новой областью изучения поведения животных. Чем больше мы смотрим, тем больше находим, но все еще остается много вопросов без ответа, например, почему или как эта способность впервые развилась. На данный момент мы должны быть рады узнать, что мир звуков, голосов намного шире, чем может уловить наше человеческое ухо. Животные по всему миру разговаривают, а мы их даже не слышим.

—

по Zach Fitzner , Earth.com Содействие писателю

Изображение кредит: Shutterstock/Kletr

What Iffrasound?? — PubMed

Обзор

. 2007 г., январь-апрель; 93 (1-3): 130-7.

doi: 10.1016/j.pbiomolbio.2006.07.006. Epub 2006 4 августа.

Джефф Левентхолл ¹

принадлежность

• ¹ [email protected]

• PMID: 16934315
• DOI: 10.1016/j.pbiomolbio.2006.07.006

Бесплатная статья

Обзор

Джефф Левентхолл. Прог Биофиз Мол Биол. 2007 янв. -апрель.

Бесплатная статья

. 2007 г., январь-апрель; 93 (1-3): 130-7.

doi: 10.1016/j.pbiomolbio.2006.07.006. Epub 2006 4 августа.

Автор

Джефф Левентхолл ¹

принадлежность

• ¹ [email protected]

• PMID: 16934315
• DOI: 10.1016/j.pbiomolbio.2006.07.006

Абстрактный

Обсуждаются определения инфразвука и низкочастотного шума и описывается нечеткая граница между ними. Инфразвук, в его популярном определении как звук ниже частоты 20 Гц, отчетливо слышен, поскольку порог слышимости измеряется до 1,5 Гц. Популярное представление о том, что звук ниже 20 Гц неслышен, не соответствует действительности. Источники инфразвука находятся в диапазоне от очень низкочастотных атмосферных колебаний до более низких звуковых частот. К таким источникам относятся природные явления, промышленные установки, низкоскоростное оборудование и т. д. При расследовании жалоб на низкочастотный шум часто не удается измерить какой-либо значительный шум. Это привело некоторых заявителей к предположению, что их восприятие возникает из-за неакустических источников, таких как электромагнитное излучение. За последние 40 лет инфразвук и низкочастотный шум вызвали широкую огласку в связи с их воздействием на здоровье, основанную главным образом на преувеличениях и недоразумениях в средствах массовой информации. Результатом этого стало то, что общественность имеет одномерное представление об инфразвуке, озабоченное только его присутствием, игнорируя при этом его низкие уровни.

Похожие статьи

• Слух на низких и инфразвуковых частотах.

  Мёллер Х., Педерсен К.С. Мёллер Х. и др. Шумовое здоровье. 2004 г., апрель-июнь;6(23):37-57. Шумовое здоровье. 2004. PMID: 15273023 Обзор.

• Инфразвук: краткий обзор воздействия на человека.

  Вестин Дж.Б. Вестин Дж.Б. Aviat Space Environ Med. 1975 сент.; 46(9):1135-40. Aviat Space Environ Med. 1975 год. PMID: 1164350

• Влияние инфразвука на когнитивные функции.

  Харрис К.С., Джонсон Д.Л. Харрис С.С. и др. Aviat Space Environ Med. 1978 г., апрель; 49 (4): 582-6. Aviat Space Environ Med. 1978 год. PMID: 637817

• Влияние низкочастотного шума до 100 Гц.

  Шуст М. Шуст М. Шумовое здоровье. 2004 г., апрель-июнь;6(23):73-85. Шумовое здоровье. 2004. PMID: 15273025 Обзор.

• Обнаружение инфразвука атлантической треской.

  Санд О, Карлсен HE. Санд О и др. J Эксперт Биол. 1986 Сентябрь; 125: 197-204. дои: 10.1242/jeb.125.1.197. J Эксперт Биол. 1986 год. PMID: 3760770

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• [Инфразвук — значение для медицины человека].

  Вал Дж.М., Кеппелер Дж.В.А., Крахе Д. , Барке-Рейн К., Райтер Р., Хоффманн Т.К., Гольдберг-Бокхорн Э. Вал Дж. М. и соавт. ХНО. 14 октября 2022 г. doi: 10.1007/s00106-022-01237-y. Онлайн перед печатью. ХНО. 2022. PMID: 36239759 Немецкий.

• Музыка и низкочастотные вибрации для лечения хронической скелетно-мышечной боли у пожилых людей: экспериментальное исследование.

  Eshuis TAH, Stuijt PJC, Timmerman H, Nielsen PML, Wolff AP, Soer R. Эшуис Т.А. и др. ПЛОС Один. 2021 2 ноября; 16 (11): e0259394. doi: 10.1371/journal.pone.0259394. Электронная коллекция 2021. ПЛОС Один. 2021. PMID: 34727128 Бесплатная статья ЧВК.

• Воздействие высокоинтенсивного инфразвука на метаболизм глюкозы у крыс.

  Перейра Г.М., Сантос М., Перейра С.С. , Борречо Г., Тортоса Ф., Брито Х., Фрейтас Д., де Карвалью А.О., Агуас А., Оливейра М.Дж., Оливейра П. Перейра Г.М. и соавт. Научный представитель 2021 г., 26 августа; 11 (1): 17273. дои: 10.1038/s41598-021-96796-5. Научный представитель 2021. PMID: 34446814 Бесплатная статья ЧВК.

• Негативное влияние инфразвука высокого уровня на сократительную способность миокарда человека: контролируемый эксперимент in vitro.

  Чабан Р., Гази А., Георгиаде Э., Штумпф Н., Валь С.Ф. Чабан Р. и др. Шумовое здоровье. 2021 апрель-июнь;23(109):57-66. doi: 10.4103/nah.NAH_28_19. Шумовое здоровье. 2021. PMID: 34213448 Бесплатная статья ЧВК.

• Продольное рандомизированное экспериментальное экспериментальное исследование по изучению влияния переносимого по воздуху инфразвука на психическое здоровье человека, познание и структуру мозга.