Ад гуку Сонца мы б звар’яцелі. Але чаму мы яго не чуем?

10 608
24 мая 2022 в 8:00
Источник: Зміцер Адашкевіч

Ад гуку Сонца мы б звар’яцелі. Але чаму мы яго не чуем?

Пра гукавыя хвалі чамусьці мала гавораць у школе. Магчыма, таму, што лічыцца, быццам гук дае чалавеку ўсяго каля 10% інфармацыі аб навакольным свеце. Затое якая гэта інфармацыя! Тут вам і музыка, і шолах свежай лістоты, і выццё сірэны, і сусед з перфаратарам за сцяной. Мы жывём у свеце, дзе нас увесь час атачаюць гукі. Цікава, што пры гэтым мы часам не чуем нават вельмі моцныя з іх. Чаму?

Лічыцца, што ў сярэднім чалавек здольны чуць гук у дыяпазоне ад 20 Гц да 20 кГц. Гэтую здольнасць можна параўнаць з гіпатэтычным прыборам, які ўмее дакладна вымяраць і дыяметр атама, і плошчу футбольнага поля. Тым не менш гукі навакольнага свету не падладжваюцца толькі пад здольнасці чалавека. Нейкі шум можа быць вышэй за 20 кГц, і мы яго не пачуем, якім бы моцным ён ні быў. Гэта ультрагук. Гук ніжэй за 20 Гц мы таксама не пачуем, максімум — уловім вібрацыю. Гэта інфрагук. Зрэшты, ёсць гукі, які знаходзяцца ў дыяпазоне ад 20 Гц да 20 кГц, але іх мы таксама не чуем. Як так атрымліваецца?

Ультрагукавыя мышы

Такім чынам, ультрагук — гэта гукавыя хвалі з частатой вышэй за 20 кГц, якія ўжо не ўспрымаюцца чалавечым вухам. Але гэта не азначае, што такі гук не пачуе нехта іншы. Калі б вы стаялі побач з чалавекам, які дзьме ў сабачы свісток, то не пачулі б нічога, акрамя шыпення. Затое для сабакі гэта будзе вельмі гучны свіст — жывёла можа спалохацца і адчуць занепакоенасць, калі дзьмуць у свісток занадта доўга. Усё таму, што ультрагукавыя свісткі выдаюць шум у дыяпазоне ад 23 кГц да 45 кГц, тады як для сабакі частата 45 кГц якраз і з'яўляецца верхняй мяжой слыху.

Яшчэ адзін прыклад надзвычай гучнага ультрагуку, які мы не чуем, звязаны з кажанамі. Больш за палову відаў такіх жывёл праз рот або нос выдаюць гук з частатой ад 20 да 200 кГц. Па адлюстраванні хваль кажаны вызначаюць дакладную адлегласць да цікавага для іх аб'екта — напрыклад, да сцен пячоры. Ціск «мышынага» ультрагуку дасягае 60 мбар і адпавядае ў чутнай чалавекам частотнай вобласці ціску гуку, які ствараецца адбойным малатком. Гучнасць ультрагуку, які выдаецца кажаном, можа дасягаць 120 дБ. Гэта супастаўна з шумам самалёта, які ўзлятае.

Калі казаць пра штучныя крыніцы ультрагуку, то ў галаву адразу прыходзіць УГД. Насамрэч спектр выкарыстання хваль з частатой вышэй за 20 кГц куды шырэйшы. Напрыклад, ультрагук у дыяпазоне ад 30 да 50 кГц выкарыстоўваюць сігналізацыі і ахоўныя сістэмы. Рэч у тым, што ультрагукавыя хвалі не могуць праходзіць праз цела чалавека і жывёлы. Таму сігналізацыя ўключаецца пасля таго, як сістэма выявіць змену ультрагукавых хваль у ахоўнай вобласці.

Асобна варта згадаць кітападобных у цэлым і кашалотаў у прыватнасці. Гэтыя жывёлы здольныя выдаваць разнастайныя гукі ў найшырэйшым спектры. Некаторыя з іх ультрагукавыя, некаторыя — інфрагукавыя, астатнія — тыя, што можам пачуць і мы. Аб'ядноўвае іх вельмі высокая моц.

Наогул кіты лічацца самымі гучнымі жывёламі. Згодна з некаторымі даследаваннямі, яны могуць выдаваць гукі гучнасцю да 190 дБ. Гэта сапраўдная ўдарная хваля, якая пры працяглым гучанні можа прывесці да смерці. Праўда, доўга выдаваць такі гучны шум кіт не можа, звычайна ён абыходзіцца кароткачасовымі выгукамі. Кажуць, што з іх дапамогай жывёла здольная аглушыць сваю здабычу, напрыклад гіганцкіх кальмараў.

Устаноўлена, што ультрагук для аглушэння кіты не выкарыстоўваюць. А вось пра інфрагук, які яны таксама выдаюць, інфармацыі зусім мала. Некаторыя навукоўцы мяркуюць, што з яго дапамогай кітападобныя могуць разрываць крывяносныя сасуды здабычы ці дэзарыентаваць яе па меры набліжэння кіта. Дык што ж гэта за інфрагук?

Інфрагукавыя сланы

Інфрагук можна назваць антыподам ультрагуку. У адрозненне ад апошняга яго цяжка выкарыстоўваць у дыягностыцы ці лячэнні. Больш за тое, занадта нізкі інфрагук можа прывесці да пашкоджання мозгу і ўнутраных органаў. Так, пры 180 дБ інфрагук прывядзе да разрыву лёгачных альвеол. Адносна бяспечнай мяжой інфрагуку для чалавека лічыцца «гучнасць» у 150—160 дБ. Зрэшты, нават яна выклікае галавакружэнне, млоснасць, адчуванне ўдушша, кашаль, парушэнне зроку ды іншыя не самыя прыемныя рэчы.

У прыродзе інфрагук сустракаецца не радзей, чым ультрагук. Узяць, напрыклад, вулканы. Так, пры вывяржэнні яны выдаюць шмат шуму, аднак частка яго для нас нячутная. Больш за тое, вулканы выдаюць інфрагук не толькі пры вывяржэнні, а пастаянна. Менавіта дзякуючы гэтаму навукоўцы з дапамогай спецыяльных станцый улоўліваюць такі шум і па ім вызначаюць змену ўзроўню лавы, а таксама прадказваюць будучыя вывяржэнні.

Яшчэ адна самая што ні на ёсць натуральная крыніца інфрагуку — сланы. Яны выкарыстоўваюць яго для зносін з суродзічамі на адлегласці да 10 км. Усё з-за таго, што інфрагук распаўсюджваецца вельмі далёка. Зрэшты, выкарыстоўваецца ён гэтымі жывёламі і для перадачы інфармацыі ў межах бачнасці: самцы з дапамогай інфрагуку папярэджваюць канкурэнтаў падчас шлюбнага сезону, а самкі маюць зносіны з дзіцянятамі. Большасць гукаў з частатой ніжэй за 20 Гц сланы выдаюць уперамешку з трубным рокатам, які знаходзіцца ў межах нашай чутнасці. Чаму яны так робяць, пакуль ніхто дакладна сказаць не можа.

І ўсё ж вельмі шмат крыніц інфрагуку маюць тэхнагеннае паходжанне. Узяць, напрыклад, ракеты. Падчас запуску яны ўтвараюць шмат чутнага шуму. Насамрэч шуму яшчэ больш, проста мы не здольныя яго пачуць. Затое такі інфрагук можна запісаць пры дапамозе высокаадчувальнага абсталявання, а потым паскорыць прайграванне, каб атрымаць уяўленне пра тое, як «гучыць інфрагук». Так, у прыватнасці, зрабілі навукоўцы падчас запуску шатла «Атлантыс» у 2009 годзе. Яны паскорылі прайграванне ў 250 разоў, так што зараз мы маем уяўленне пра тое, як бы мог гучаць інфрагук у чутным намі частотным дыяпазоне.

Старасць і Сонца

Ультрагук і інфрагук — не адзіны шум, які мы не чуем. Ёсць яшчэ як мінімум дзве распаўсюджаныя прычыны агульначалавечай «глухаты».

Першая называецца «прэсбіякузіс». Гэта асаблівасць чалавечага арганізма, якая звязана з пагаршэннем слыху па меры старэння. Працэс развіваецца павольна, але ў той ці іншай ступені датычыць усіх. У самым пачатку мы казалі, што чалавек здольны чуць гук у дыяпазоне ад 20 Гц да 20 кГц. Аднак ужо да 18 гадоў верхні парог чутнасці ў большасці людзей падае да 17 кГц. Да 40 гадоў мы ўжо з цяжкасцю чуем гук вышэй за 15 кГц, а яшчэ праз дзесяць гадоў вымушаны задавольвацца нечым каля 12 кГц.

Некаторыя замежныя кампаніі ўлічылі гэтую фізіялагічную асаблівасць арганізма і прыдумалі спецыяльныя «свісткі» супраць буйных падлеткаў. Прылада выдае раздражняльныя гукі ў дыяпазоне ад 17 да 20 кГц, якія не чуюць дарослыя, але якія адбіваюць жаданне ў тынэйджараў знаходзіцца непадалёк ад такіх «транслятараў».

Вы і самі можаце праверыць сваю здольнасць чуць гук з частатой ад 20 Гц да 20 кГц. Для гэтага дастаткова паслухаць размешчаны ніжэй запіс. Узровень гучнасці там адзін, але з-за асаблівасцей успрымання здаецца, што па меры росту частаты павялічваецца і гучнасць. Таму калі на ніжэйшых частотах яе можна выкруціць вышэй, то потым не забудзьцеся паменшыць гук. Акрамя таго, вашае абсталяванне павінна падтрымліваць патрэбны дыяпазон.

Нарэшце, Сонца. Наша зорка вельмі гучная. Уявіце, што на Зямлі адначасова спрацавалі ўсе сірэны, а потым памножце ўсё гэта на дзесяць тысяч. Прыкладна так гучыць Сонца.

Добра, што яно знаходзіцца на адлегласці ў 150 млн км, так што гучнасць значна рассейваецца да таго часу, як дабярэцца да Зямлі. І ўсё ж мы павінны былі б чуць рокат гучнасцю каля 100 дБ. Гэта можна параўнаць з гукам метро ці шумам ад бензакасілкі. Навукоўцы лічаць, што ў такім выпадку чалавецтва, хутчэй за ўсё, не змагло б развіць гукавое маўленне. Нават калі б змагло, то нам давялося б увесь час крычаць, каб пагаварыць нават з чалавекам, які стаіць побач.

На шчасце, звышгучнае Сонца мы не чуем. Чаму? Ад яго нас абараняе фізіка, а дакладней — космас. Па сутнасці гук — гэта перыядычныя ваганні ціску, якія распаўсюджваюцца ў якім-небудзь асяроддзі, напрыклад у газе (паветра — таксама сумесь газаў). У адкрытым космасе газ настолькі разрэджаны, што ў ім не можа распаўсюджвацца гук у дыяпазоне ўспрымальных чалавекам даўжынь хваль. Таму і Сонца нам здаецца маўчуном.


«Onlíner па-беларуску» ў Telegram. Падпісвайцеся, каб не прапусціць нашы новыя тэксты на роднай мове

Ёсць пра што расказаць? Пішыце ў наш тэлеграм-бот. Гэта ананімна і хутка

Перадрук тэксту і фотаздымкаў Onlíner без дазволу рэдакцыі забаронены. ng@onliner.by

Источник: Зміцер Адашкевіч