次聲波探秘

人的耳朵通常只能聽到頻率在20~2000赫茲之間的聲音，頻率低于20赫茲的聲音就叫做次聲，次聲發(fā)生時(shí)所產(chǎn)生的波動(dòng)叫次聲波。

次聲波的發(fā)現(xiàn)，起源于一次科學(xué)家的海洋科學(xué)考察。1932年夏天，一艘叫“塔伊梅爾”的科學(xué)考察船在北極地區(qū)航行。有一位氣象學(xué)家在施放探測氣象的高空氣球時(shí)，無意之中把臉貼近了氣球，突然，感到了耳朵里一陣劇烈的刺痛，不由得大叫了起來。奇怪的是，當(dāng)天夜里，刮起了強(qiáng)烈的風(fēng)暴。他把這些現(xiàn)象記錄在值班日志里。

事后，其他科學(xué)工作者在審閱日志時(shí)，發(fā)現(xiàn)了這個(gè)紀(jì)錄，從中獲得啟示：氣球震蕩與海上的風(fēng)暴是否有著一定的聯(lián)系？為了解開這個(gè)謎，他們做了許多次試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，是一種聽不見的聲波在傳遞過程中使氣球發(fā)生共振，而共振后的震蕩使人的耳朵感到疼痛。這種次聲波是由于風(fēng)暴不斷掀起波濤，海浪沖擊海域而產(chǎn)生的。由于聲波的速度快于風(fēng)暴的速度，人們往往先感覺到次聲波，然后緊接而來的才是風(fēng)暴。經(jīng)過不斷研究探索，科學(xué)家逐步揭開了次聲波的神秘面紗。

雖然次聲波聽不見，可它卻在自然界中廣泛存在，地震、火山爆發(fā)、風(fēng)暴、流星、極光、海浪沖擊等自然活動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生次聲波，人類的許多活動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生次聲波：如槍炮發(fā)射、熱核爆炸等。在生物界，也有次聲波產(chǎn)生。人的心臟，除了脈動(dòng)之外，會(huì)發(fā)出1.2赫茲的次聲波，肺在呼吸的同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生0.25~0.3赫茲的次聲波。

科學(xué)家在研究過程中發(fā)現(xiàn)，次聲波不容易被大氣、水和地層等物質(zhì)吸收，因此具有傳播距離遠(yuǎn)和穿透力強(qiáng)的特點(diǎn)。次聲波可以在大氣中傳播到幾千米甚至十幾萬千米以外，但其衰減吸收還不到萬分之幾分貝。次聲波有很強(qiáng)的穿透能力，可以穿透建筑物、掩蔽所、坦克、船只等障礙物。1968年，前蘇聯(lián)一艘核潛艇在水下發(fā)生爆炸，千里之外的美國立即收到它產(chǎn)生的次聲波，并且相當(dāng)準(zhǔn)確地判斷出發(fā)生爆炸的水域。

從20世紀(jì)50年代開始，科學(xué)家們根據(jù)次聲波的特性，開展了次聲波利用的研究。經(jīng)過幾十年的探索和試驗(yàn)，已經(jīng)在預(yù)測自然災(zāi)害、探測氣象活動(dòng)的性質(zhì)和規(guī)律、海上救援以及醫(yī)療、軍事等許多領(lǐng)域利用次聲波為人類服務(wù)。研究人員發(fā)明了一種叫“水母耳”的電子儀器，監(jiān)測風(fēng)暴發(fā)出的次聲波，即可在風(fēng)暴到來之前及時(shí)發(fā)出警報(bào)。國際海難救助組織在一些遠(yuǎn)離大陸的島上建立起“次聲定位站”，監(jiān)測著洋面。一旦船只或飛機(jī)失事，可以迅速測定方位，進(jìn)行救助。美國在世界各地建立了許多次聲監(jiān)聽站，監(jiān)測其他國家發(fā)射的洲際導(dǎo)彈和衛(wèi)星，并根據(jù)對次聲波強(qiáng)弱的分析，確定洲際導(dǎo)彈或火箭產(chǎn)生的推力和射程的軍事技術(shù)情報(bào)。醫(yī)學(xué)科研人員研制出的“次聲波診療儀”，通過測定人的某些器官發(fā)出微弱次聲的特性，可以檢查人體器官工作是否正常。

隨著對次聲波研究的深入，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，次聲波的產(chǎn)生也威脅著人類的安全。次聲波穿透人體時(shí)，不僅能使人產(chǎn)生頭暈、煩躁、耳鳴、惡心、心悸、視物模糊等癥狀，而且還可能破壞大腦神經(jīng)系統(tǒng)，造成大腦組織的重大損傷。因此，次聲波對人類的影響越來越受到重視。一些國家為了保證人們的健康，制定了有關(guān)法律，規(guī)定了環(huán)境次聲的聲級，如美國和挪威等國規(guī)定在120分貝以下，瑞典等國規(guī)定在100分貝以下。