Александр Никонов - Физика на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям
Кстати, а почему шум называется «белым»?
Это по аналогии со светом. Вы же помните, что белый свет получается при смешении всех цветов (светов) радуги? То есть если взять весь спектр видимого света – красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый – и смешать, получится белый свет. Вот и шум широкого спектра, то есть разных частот, называют белым.
Ну, а теперь вернемся к инфразвуку.Разные человеческие органы имеют разную частоту собственных колебаний. Существует интересное предположение, что люди видят привидения в старых замках под воздействием инфразвука, частота которого совпадает с собственной частотой глазного яблока (примерно 19 герц). Глазное яблоко при раскачке такой частотой начинает входить в резонанс, смазывая зрительную картинку. Оттого и чудится всякая чертовщина. А раскачивающий инфразвук порождается сквозняками, возникающими в результате сильных порывов ветра и гуляющими по длинным коридорам-трубам замков. Интересная гипотеза. Надо бы проверить…
Еще один прикол состоит в том, что внутренние органы человека имеют собственную частоту около 7 герц. То есть наши внутренние органы – это своего рода семигерцовые «камертоны». И значит, при воздействии внешней частотой в 7 герц они начинают входить в резонанс. Именно отсюда и паника: организм ощущает эти опасные колебания сердца, печени, легких и боится умереть, паникует. И есть отчего – при воздействии особо мощного инфразвука люди теряют голову, у них начинают лопаться сосуды, нарушается сердечный ритм и функция дыхания. Теоретически сердце может и остановиться при сильном уровне инфразвукового шума. Понятное дело, что никто на людях этого экспериментально не проверял. Но тот факт, что перед крупными землетрясениями растет число сердечных приступов и инфарктов, данное предположение подтверждает. Дело в том, что глубинные сжатия и подвижки земной коры перед ударом землетрясения как раз и порождают инфразвук. Который, как мы знаем, распространяется на огромные расстояния.
В 1966 году в Ташкенте случилось сильнейшее землетрясение, которое почти полностью разрушило город. Так вот, медицинская статистика отметила именно в этом году по сравнению с предыдущим и последующим рост сердечно-сосудистых заболеваний и проблем – инфарктов, приступов стенокардии, гипертонических кризов, эндокринных нарушений, инсультов.
В 1980 году Ташкент снова трясло и трясло сильно. Поднятая после этого медицинская статистика однозначно засвидетельствовала: в течение десяти дней перед землетрясением количество вызовов «Скорой помощи» скачком выросло в три раза. Пик вызовов случился за трое суток до первого удара. Причем чем дальше от эпицентра, тем меньше было вызовов, а чем ближе – тем больше. Причем, что интересно, страдали не только сердечники, почти в два с половиной раза выросло и число психических заболеваний.
О подобном сообщали также болгарские исследователи. Болгария страна горная, трясет там часто, и болгарами было отмечено, что даже у здоровых, но чувствительных людей перед землетрясениями отмечаются беспричинный страх, беспокойство, слабость, головокружение.
Животные гораздо чувствительнее к инфразвуку, чем люди. Многие звери слышат или ощущают инфразвук, впадая при этом в безумство и панику. Если вы вдруг увидите, как стада диких животных убегают сломя голову из какого-то места, если кошки, собаки и лошади начинают беспокойно метаться, знайте – скоро будет землетрясение. Инфразвук распространяется на большие расстояния, предупреждая о грядущей катастрофе и пугая зверей, которые стараются в панике убраться подальше от страшного места.
Именно в этом, возможно, и состоит эволюционный смысл страха перед инфразвуком – это предупреждение об опасности. Ходят страшные рассказы о том, что в 1957 году перед мощным Гоби-Алтайским землетрясением отмечались внезапные смерти среди пастухов – еще до первых толчков они якобы падали замертво без всякой видимой причины. Если это правда, возможно, их сердца остановил инфразвук.
? Но если нас кругом окружают инфразвуки, почему мы еще живы?Живы, потому что природные, фоновые инфразвуки очень слабы. И только в исключительных условиях, типа надвигающегося землетрясения, они могут достигать сколь-нибудь заметной силы. Инфразвук может порождаться также ветром, обтекающим горы, а концентратором, усиливающим рупором для инфразвука может послужить рельеф местности в горах, поэтому в каких-то местах люди чувствуют себя неуютно, а покинув их, успокаиваются.
Произвести инфразвук могут и длинные, похожие на органные трубы, ходы в горных пещерах. Один из спелеологов-любителей Виктор Ч. рассказывал автору этих строк:
– Я побывал, наверное, в сотне разных пещер. И только четыре или пять из них можно назвать пещерами страха. Одна из самых известных – пещера под Геленджиком. Про нее ходит множество ужасных слухов. Я там был несколько раз, но лично ничего не ощущал – просто не повезло или, наоборот, повезло. Сама пещера представляет собой прямой вертикальный ствол, шахту в горе, похожую на трубу. Этакая огромная дудочка да еще с боковыми отверстиями в виде ходов и выходов. И возможно, при ветре определенного направления и определенной силы там могут возникать опасные инфразвуковые колебания.
А на море?
А на море инфразвуковые колебания тоже вызываются ветром, обтекающим «водные горы», то есть волны. Впервые эту идею высказал физик академик Василий Шулейкин еще в 1935 году. Он даже придумал данному явлению красивое название – «голос моря». Шулейкин считал, что возбуждение инфразвука порождается срывом воздушного потока с гребня морской волны и случается это перед штормами и ураганами, когда ветер усиливается.
А это значит, что далеко распространяющийся инфразвук может заранее предупредить о надвигающейся буре.Именно так и происходит! Медузы и некоторые другие прибрежные обитатели очень чувствительные к инфразвуковым колебаниям, поэтому перед штормом, предчувствуя его, медузы уплывают далеко в море, чтобы волнами их не выбросило на берег.
В обычных условиях морские инфразвуки маломощны, но иногда их можно ощутить непосредственно.Именно так они и были обнаружены – в 1934 году на научно-исследовательском судне «Таймыр» в Карском море ученые запускали метеорологические зонды, наполненные водородом. Зонд – это воздушный шар с прикрепленными к нему научными приборами, который запускается для исследования атмосферы. И когда один из исследователей поднес шар к уху, он внезапно ощутил резкую боль. Отодвинул шар – боль прошла. Приблизил – снова стрельнуло. Парень подивился и рассказал об этом Шулейкину, который тоже был на судне. Физик заинтересовался, начал думать. И додумался вот до чего…
Виновник боли – дошедший до судна издалека штормовой инфразвук. Он очень слабый и просто так воздействовать на человека не может. Но воздушный шар, поднесенный к уху, послужил для инфразвука резонатором и многократно усилил его – так, что ухо заболело. Была бы другая частота, заболел бы какой-нибудь другой срезонировавший орган. Или возникла беспричинная паника.
На равнине шар, поднесенный к уху, боли не причиняет. А на море при некоторых условиях – причиняет. Значит, на равнине инфразвуков нет, а на море есть.
Возможно, резонатором для этих звуков может послужить сам корпус корабля, это зависит от его линейных размеров и частоты долетевшего инфразвука. Если все условия для резонанса совпадают, вот тогда для экипажа и начинается настоящий кошмар. Все попытки загородиться от этой ужасной вибрации не помогают – закрывайся брезентом, забивай досками окна – ничего не поможет. Остается одно – панический побег от ужасающе вибрирующего корабля.
Ну, что, нагнал я на вас страху?
То ли еще будет! Трепещите заранее!
Глава 3
Волны-убийцы и волны видимости
Итак, ветер, то есть поток газа, обтекающий волнистую поверхность моря, может порождать в атмосфере волны инфразвуковой частоты – от 0 до 20 герц. Теперь отойдем от атмосферных волн и посмотрим на волны морские.
Про цунами все, конечно, слышали. Толчок подводного землетрясения распространяется по океану в виде мощной волны. В открытом океане она не опасна, высота ее всего-то около метра, корабль такую волну даже не заметит, тем более, что волна эта очень-очень пологая, то есть дли-и-инная. Вы ведь, надеюсь, помните, что длина волны – это расстояние между двумя соседними горбами (ну или впадинами, без разницы)? Так вот, длина волны цунами огромна – она может достигать 600 км. При этом ее скорость чертовски велика, она распространяется по морю с быстротой самолета – до 850 км/час. Но при приближении к берегу падает глубина и потому начинает катастрофически расти высота и крутизна волны. У самого берега она может достигнуть высоты в 30 метров, а это высота 10-этажного дома. Неудивительно, что такие волны разрушают целые города, выкидывают на берег огромные корабли, забрасывают на гору тепловозы и убивают десятки тысяч человек.
