Влияние инфразвука на организм человека. Вредное воздействие инфразвука на человека

30.09.2019

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВОЗДЕЙСТВИЕ ИНФРАЗВУКА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Введение

Инфразвук происходит от лат. infra - "ниже, под" -область акустических колебаний с частотами, лежащими ниже полосы слышимых частот - 20 Гц. Инфразвук содержится в шуме атмосферы, леса и моря. Источником инфразвуковых колебаний являются грозовые разряды (гром), а также взрывы и орудийные выстрелы. В земной коре наблюдаются сотрясения и вибрации инфразвуковых частот от самых разнообразных источников, в том числе от взрывов обвалов и транспортных возбудителей.

Является составной частью спектров шумов, излучаемых многими технологическими агрегатами. Характерной особенностью инфразвука является большая длина волны и малая частота колебаний. Инфразвуковые волны мало поглощаются воздухом, могут свободно огибать расстояния. Эти особенности затрудняют борьбу с ним, поскольку традиционные методы борьбы с шумом с помощью звукоизоляции и звукопоглощения малоэффективны. В конце 60-х гг. французский исследователь Гавро обнаружил, что инфразвуки определённых частот могут вызывать у человека тревожность и беспокойство, головную боль, снижать внимание и работоспособность, даже нарушать функцию вестибулярного аппарата и вызывать кровотечение из носа и ушей. Инфразвук частотой 7 Гц смертелен. Свойство инфразвука вызывать страх используется полицией в ряде стран мира: для разгона толпы включаются мощные генераторы, частоты которых отличаются на 5-9 Гц. Биения, возникающие вследствие различия частот этих генераторов, имеют ИЗ-частоту и вызывают у многих людей неосознанное чувство страха, желание поскорее уйти из этого места.
Профессор Гавро познакомился с инфразвуками почти случайно. В одном из помещений лаборатории, где работали его сотрудники, с некоторых пор стало невозможно находиться. Достаточно было пробыть здесь два часа, чтобы почувствовать себя совсем больным: кружилась голова, наваливалась усталость, мысли путались, а то и вовсе не хотелось думать о чём-либо.

Прошёл не один день, прежде чем исследователи сообразили, где следует искать неизвестного врага. Им оказались инфразвуки большой мощности, создаваемые вентиляционной системой нового завода, построенного близ лаборатории. Частота этих волн равнялась 7 Гц. Профессор Гавро высказал предположение, что биологическое действие инфразвука проявляется, если частота волны совпадает с так называемым альфа-ритмом головного мозга.

Механизм восприятия инфразвука и его физиологического действия на человека пока полностью не установлен. Возможно, что оно связано с возбуждением резонансных колебаний в организме. Так, собственная частота нашего вестибулярного аппарата близка к 6 Гц, и многим знакомы неприятные ощущения при длительной езде в автобусе, поезде, при плавании на корабле или качании на качелях. Говорят: «Меня укачало».

При воздействии инфразвука могут отличаться друг от друга картины, создаваемые левым и правым глазом, начинает «ломаться» горизонт, возникают проблемы с ориентацией в пространстве, приходят необъяснимые тревога и страх. Подобные же ощущения вызывают и пульсации света частотой 4-8 Гц. Ещё египетские жрецы, чтобы добиться признания у пленника, связывали его и с помощью зеркала пускали в глаза пульсирующий солнечный луч. Через некоторое время у пленника появлялись судороги, начинала идти пена изо рта, психика подавлялась, и он начинал отвечать на вопросы.

Сходные воздействия инфразвука и мигающего света, не считая даже повышенную громкость звука, испытывают посетители дискотек. Вполне возможно, что они не проходят бесследно, и в организме могут происходить какие-либо нежелательные и необратимые изменения.

Британские учёные продемонстрировали, что под воздействием инфразвука люди испытывают примерно те же ощущения, что и при «встречах» с призраками. Был поставлен такой эксперимент. С помощью семиметровой трубы учёным удалось подмешать к звучанию обычных музыкальных инструментов на концерте классической музыки сверхнизкие частоты. После концерта слушателей (а их было 750 человек) попросили описать впечатления. «Подопытные» сообщили, что чувствовали внезапный упадок настроения, печаль, у некоторых по коже бежали мурашки, у кого-то возникало тяжёлое чувство страха.

При землетрясениях и подвижках земной коры генерируются волны трёх типов: P, S, и L. P-волны (от англ. primary - первичный) - продольные волны сжатия-растяжения, распространяются на огромные расстояния со скоростью звука в данной среде. S-волны (от англ. secondary - вторичный) - поперечные, они могут распространяться только в скальных породах. L-волны (волны Лява, по имени открывшего их учёного A.Love) подобны морским и распространяются вдоль границ разных сред с малой скоростью, зависящей от частоты. Волна инфразвука, дойдя до поверхности Земли от центра землетрясения, превращается в L-волну, которая и вызывает наблюдаемые многочисленные разрушения. Такие же, но более слабые, волны возникают при подземных ядерных взрывах.

инфразвук шум частота колебание

Инфразвук вокруг нас

В природе "Голос моря" - это инфразвуковые волны, возникающие над поверхностью моря при сильном ветре, в результате вихреобразования за гребнями волн. Вследствие того, что для инфразвука характерно малое поглощение, он может распространяться на большие расстояния, а поскольку скорость его распространения значительно превышает скорость перемещения области шторма, то "голос моря" может служить для заблаговременного предсказания шторма.

Своеобразными индикаторами шторма являются медузы. На краю "колокола" у медузы расположены примитивные глаза и органы равновесия - слуховые колбочки величиной с булавочную головку. Это и есть "уши" медузы. Они слышат инфразвуки с частотой 8 - 13 герц. Шторм разыгрывается еще за сотни километров от берега, он придет в эти места примерно часов через 20, а медузы уже слышат его и уходят на глубину.

Нужно отдать должное бионикам, которые создали электронный автоматический аппарат - предсказатель бурь, работа которого основана на принципе "инфрауха" медузы. Такой прибор может предупредить о готовящейся буре за 15 часов, а не за два, как обычный морской барометр.

Инфразвук довольно часто возникает вследствие естественных причин: его источником могут быть бури и ураганы, а также некоторые типы землетрясений. Некоторые животные, например, слоны, используют его с коммуникационными целями, а также для отпугивания врагов. Недавно учёные предположили, что тигры используют 18-герцевый рёв непосредственно перед нападением, чтобы ошеломить жертву.

Инфразвук в старых замках может генерироваться коридорами и окнами, если скорости сквозняков в них и геометрические параметры помещений совпадают нужным образом. Учёные полагают также, что естественный инфразвук может стимулировать агрессию и усиливать беспорядки. Возможно, что это объясняет связь роста числа психозов и безумий в определённых местностях с естественными явлениями, вроде Мистраля (в долине Роны) или Сирокко (в Сахаре). Ведь ветры тоже могут быть источником инфразвука.

Тут уместно припомнить и инфразвуковую гипотезу разгадки тайны Бермудского треугольника, согласно которой волны генерируют инфразвук, вызывающий безумие экипажа или даже смерти людей, что приводит к гибели неуправляемого судна или появлению легенд о "летучих голландцах" невесть почему оставленных командой.

В технике. Все механизмы, которые работают при частотах вращения меньше 20 об/с, излучают инфразвук. При движении автомобиля со скоростью более 100 км/час он является источником инфразвука, который возникает за счет срыва воздушного потока с его поверхности.

В машиностроительной отрасли инфразвук возникает при работе вентиляторов, компрессоров, двигателей внутреннего сгорания, дизельных двигателей.

Согласно действующим нормативным документам уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8, 16, Гц должен быть не больше 105 дБ, а для полос с частотой 32 Гц -- не более 102 дБ. Благодаря большой длине инфразвук распространяется в атмосфере на большие расстояния. Практически невозможно остановить инфразвук при помощи строительных конструкций на пути его распространения. Неэффективны также средства индивидуальной зашиты. Действенным средством защиты является снижение уровня инфразвука в источнике его образования. Среди таких мероприятий можно выделить следующие:

1 увеличение частот вращения валов до 20 и больше оборотов в секунду;

2 повышение жесткости колеблющихся конструкций больших размеров;

3 устранение низкочастотных вибраций;

4 внесение конструктивных изменений в строение источников, что позволяет перейти из области инфразвуковых колебаний в область звуковых; в этом случае их снижение может быть достигнуто применением звукоизоляции и звукопоглощения.;

Действия инфразвукa

вообще инфразвук действует за счет резонанса: частоты колебаний при многих процессах в организме 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 .

при совпадении колебаний инфразвука с колебаниями в теле последние усиливаются, что может привести к расстройству работы органа, его травме или даже разрыву на части. Собственная частота колебаний тела человека составляет примерно 8-15 герц. Грубо говоря, это означает, что каждое движение каждой мышцы вызывает затухающую микросудорогу всего тела с частотой его собственных колебаний. Когда на организм начинают воздействовать инфразвуком, колебания тела попадают в резонанс, и амплитуда микросудорог увеличивается в десятки раз. Понять, что с ним происходит, человек не может, инфразвук не слышен, но у него возникает чувство ужаса и опасности. При достаточно мощном воздействии в организме начинают разрываться внутренние органы, капилляры и сосуды.

В диапазоне 7-13 герц звучит природная «волна страха», излучаемая тайфунами, землетрясениями и извержениями вулканов и побуждающая все живое покидать очаги стихийных бедствий. При помощи инфразвука, например, запросто можно довести человека до самоубийства. Самым опасным 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.

Инфрачастоты около 12 Гц при силе в 85-110 дБ, наводят приступы морской болезни и головокружение, а колебания частотой 15-18 Гцпри той же интенсивности внушают чувства беспокойства, неуверенности и, наконец, панического страха.

Внутренние органы вибрируют тоже с инфразвуковыми частотами. В инфразвуковом диапазоне находится ритм кишечника. 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.

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 упругоинерционного 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. Исследования показали, что частота 19 герц - резонансная для глазных яблок, и именно она способна не только вызывать расстройство зрения, но и видения, фантомы. Многим знакомы неприятные ощущения после длительной езды в автобусе, поезде, плавания на корабле или качания на качелях. Говорят: «Меня укачало». Все эти ощущения связаны с действием инфразвука на вестибулярный аппарат, собственная частота которого близка к 6 Гц. При воздействии на человека инфразвука с частотами, близкими к 6 Гц, могут отличаться друг от друга картины, создаваемые левым и правым глазом, начнет «ломаться» горизонт, возникнут проблемы с ориентацией в пространстве, придут необъяснимая тревога, страх. Подобные ощущения вызывают и пульсации света на частотах 4-8 Гц. Еще египетские жрецы, чтобы добиться признания у пленника, привязывали его и с помощью зеркала освещали глаза пульсирующим солнечным лучом. Через некоторое время у пленника появлялись судороги, шла пена изо рта, его психика подавлялась, и он отвечал на вопросы. Инфразвук может действовать не только на зрение, но и на психику, а также шевелить волоски на коже, создавая ощущение холода.

В ходе опытов было зафиксировано, что инфразвуковая пушка, направляющая звуковые волны в глубины Земли, вызывает локальные землетрясения. В начале 1950-х годов французский исследователь Гавро, изучавший влияние инфразвука на организм человека, установил, что при колебаниях порядка 6 Гц у добровольцев, участвовавших в опытах возникает ощущение усталости, потом беспокойства, переходящего в безотчетный ужас. По мнению Гавро, при 7 Гц возможен паралич сердца и нервной системы. У профессора Гавро близкое знакомство с инфразвуками началось, можно сказать, случайно. В одном из помещений его лаборатории с некоторых пор стало невозможно работать. Не пробыв здесь и двух часов, люди чувствовали себя совсем больными: кружилась голова, наваливалась сильная усталость, нарушались мыслительные способности. Прошел не один день, прежде чем профессор Гавро и его коллеги сообразили, где следует искать неизвестного врага. Инфразвуки и состояние человека... Какие тут взаимосвязи, закономерности и последствия? Как оказалось, инфразвуковые колебания большой мощности создавала вентиляционная система завода, который был построен вблизи лаборатории. Частота этих волн была около 7 герц (то есть 7 колебаний в секунду), и это представляло опасность для человека. Инфразвук действует не только на уши, но и на весь организм. Начинают колебаться внутренние органы - желудок, сердце, легкие и так далее. При этом неизбежны их повреждения. Инфразвук даже не очень большой силы способен нарушать работу нашего мозга, вызвать обмороки и привести к временной слепоте. А мощные звуки более 7 герц останавливают сердце или же разрывают кровеносные сосуды. Биологи, изучавшие на себе, как действует на психику инфразвук большой интенсивности, установили, что иногда при этом рождается чувство беспричинного страха. Другие частоты инфразвуковых колебаний вызывают состояние усталости, чувство тоски или морскую болезнь с головокружением и рвотой. По мнению профессора Гавро, биологическое действие инфразвука проявляется тогда, когда частота волны совпадает с так называемым альфа-ритмом головного мозга. Работы этого исследователя и его сотрудников раскрыли уже многие особенности инфразвуков. Надо сказать, что все исследования с такими звуками далеко не безопасны. Профессор Гавро вспоминает, как пришлось прекратить опыты с одним из генераторов. Участникам эксперимента стало настолько плохо, что даже спустя несколько часов обычный низкий звук воспринимался ими болезненно. Был и такой случай, когда у всех, кто находился в лаборатории, задрожали предметы, находящиеся в карманах: ручки, записные книжки, ключи. Так показал свою силу инфразвук с частотой 16 герц. Британские учёные в очередной раз продемонстрировали, что инфразвук может оказывать очень странное, и, как правило, негативное влияние на психику людей. Люди, подвергшиеся воздействию инфразвука, испытывают примерно те же ощущения, что и при посещении мест, где происходили встречи с призраками. Сотрудник Национальной лаборатории физики в Англии (National Physical Laboratory in England), доктор Ричард Лорд (Richard Lord), и профессор психологии Ричард Уайзман (Richard Wiseman) из Хертфордширского университета (University of Hertfordshire) провели довольно странный эксперимент над аудиторией из 750 человек. С помощью семиметровой трубы им удалось примешать к звучанию обычных акустических инструментов на концерте классической музыки сверхнизкие частоты. После концерта слушателей попросили описать их впечатления. "Подопытные" сообщили, что почувствовали внезапный упадок настроения, печаль, у некоторых по коже побежали мурашки, у кого-то возникло тяжёлое чувство страха. Самовнушением это можно было бы объяснить лишь отчасти. Из четырёх сыгранных на концерте произведений инфразвук присутствовал только в двух, при этом слушателям не сообщали, в каких именно. "Некоторые учёные полагают, что инфразвуковые частоты могут присутствовать в местах, которые, по легендам, посещают призраки, и именно инфразвук вызывает странные впечатления, обычно ассоциирующиеся с привидениями, - наше исследование подтверждает эти идеи", - заявил Уайзман. Вик Тэнди, компьютерщик из университета Ковентри, относил все легенды о привидениях к чепухе, не стоящей внимания. В тот вечер он, как всегда, работал в своей лаборатории и вдруг его прошиб холодный пот. Он явственно почувствовал, что на него кто-то смотрит, и этот взгляд несет с собой что-то зловещее. Потом это зловещее материализовалось в нечто бесформенное, пепельно-серого цвета, прошмыгнуло по комнате и вплотную приблизилось к ученому. В размытых очертаниях угадывались руки, ноги, а на месте головы клубился туман, в центре которого было темное пятно. Будто бы рот. Мгновение спустя видение бесследно растаяло в воздухе. К чести Вика Тэнди надо сказать, что пережив первый страх и шок, он начал действовать, как ученый - искать причину непонятного явления. Проще всего было отнести это к галлюцинациям. Но откуда им взяться - наркотики Тэнди не принимал, спиртным не злоупотреблял. Да и кофе пил в умеренных количествах. А что касается потусторонних сил, то ученый в них категорически не верил. Нет, надо искать обычные физические факторы. И Тэнди их нашел, хотя и чисто случайно. Помогло хобби - фехтование. Некоторое время спустя после встречи с "призраком" ученый захватил в лабораторию шпагу, чтобы привести ее в порядок для предстоящего состязания. И вдруг клинок, зажатый в тиски, начал вибрировать все сильнее и сильнее, словно к нему прикасалась невидимая рука. Обыватель так бы и подумал о невидимой руке. А ученого это натолкнуло на мысль о резонансных колебаниях, подобных тем, которые вызывают звуковые волны. Так, посуда в шкафу начинает звенеть, когда в комнате на полную мощь гремит музыка. Однако вся странность была в том, что в лаборатории стояла тишина. Впрочем, тишина ли? Задав себе этот вопрос, Тэнди тут же ответил на него: замерил звуковой фон специальной аппаратурой. И оказалось, что здесь стоит невообразимый шум, но звуковые волны имеют очень низкую частоту, которую человеческое ухо уловить не в состоянии. Это был инфразвук. И после недолгих поисков источник его был найден: недавно установленный в кондиционере новый вентилятор. Стоило только его выключить, как "дух" исчез и клинок перестал вибрировать. А не связан ли инфразвук с моим ночным призраком? - вот такая мысль пришла в голову ученого. Замеры частоты инфразвука в лаборатории показали 18,98 герца, а это почти точно соответствует той, при которой глазное яблоко человека начинает резонировать. Так что, судя по всему, звуковые волны заставили колебаться глазные яблоки Вика Тэнди и вызвали обман зрения - он увидел фигуру, которой на самом деле не было.
Дальнейшие исследования показали, что в естественных условиях волны такой низкой частоты могут возникать достаточно регулярно. Инфразвук образуется, к примеру, когда сильные порывы ветра сталкиваются с дымовыми трубами или башнями. Подобные жуткие басы проникают даже сквозь самые толстые стены. Особенно часто такие звуковые волны начинают рокотать в коридорах, имеющих форму туннеля. Так что не случайно люди встречаются с привидениями чаще всего именно в длинных извилистых коридорах старинных замков. Да и с сильными ветрами в Соединенном Королевстве дефицита нет; над Британскими островами они дуют постоянно.

Результаты своей работы Вик Тэнди опубликовал в журнале Общества физических исследований. Джон Болдерстон репетировал в "Лайрик" пьесу, где время действия должно было во время одного затемнения сцены переноситься от наших дней к 1783 году. Как сделать "перескок" психологически и эмоционально эффективным --эту задачу предложил решить Вуд. Его идея заключалась в том, что очень низкая нота, почти не слышимая, но колеблющая барабанную перепонку, произведет ощущение "таинственности" и сообщит зрителям необходимое настроение. Это было выполнено с помощью органной "сверхтрубы", длиннее и толще, чем те, которые применяются в церковных органах. Трубу решили испытать на репетиции. Только Вуд, Лесли Ховард, Болдерстон и постановщик Джильберт Миллер в зале знали, что произойдет. Вопль с затемненной сцены означал перерыв в 145 лет. Здесь включили "неслышимую" ноту Вуда.

Последовал эффект вроде того, который предшествует землетрясению. Стекло в канделябрах старинного "Лайрик" зазвенело, и все окна задребезжали. Все здание начало дрожать, и волна ужаса распространилась на Шэфтсбюри Авеню. Миллер распорядился, чтобы "такую-сякую" органную трубу немедленно выкинули.

Применение инфразвука

Некоторое время назад в журналах, посвященным Hi-End аудио, появилось описание акустической системы (колонки) с необычайно высоким качеством звука и ровной амплитудно-частотной характеристикой и отсутствием переходных искажений в полосах раздела фильтров, разделяющих разные динамики: НЧ, СЧ, ВЧ. Это было достигнуто применением не совсем обычной конструкции. В конструкцию колонки входили два абсолютно одинаковых ультразвуковых излучателя, состроенных по фазе. Один из них излучал ультразвук определенной частоты, например (точно не сообщается) 40 кГц. На другой динамик подавался ультразвуковой сигнал, частотно промодулированный сигналом с входа колонок, то есть музыкальным. В результате наложения ультразвуковых излучений в воздухе перед колонкой происходило резонансное детектирование акустического сигнала. По заверениям разработчиков, система имела очень хороший звук, мало менявшийся от расположения слушателя. По неизвестным причинам система не получила дальнейшего распространения, возможно, из-за дурного влияния ультразвука на здоровье людей и целостность сооружений. На таком принципе сейчас и делаются мощные генераторы инфразвука. По сообщению еженедельника "Дефенс ньюс", работа над опытными образцами боевых инфразвуковых генераторов практически завершена. "Америкен текнолоджи корпорешн" разработала четыре типа инфразвукового оружия, которые были испытаны в ноябре 1999 года на полигоне Куантико (шт.Вирджиния).

Два из них предназначены для вооружения одиночного бойца, два других монтируются на стандартных армейских транспортерах. Все типы этих боевых генераторов вырабатывают инфразвук интенсивностью от 120 до 130 децибел. Такой уровень обеспечивает высокую избирательность атаки и позволяет направить звуковой "луч" на определенную цель, в том числе - на отдельного человека. Сейчас наши спецслужбы отрицают факты существования звукового оружия на территории России. Тем не менее, в 2001 году Государственная дума принимает поправку к федеральному закону «Об оружии», где запрещает использовать в нашей стране «предметы, поражающее действие которых основано на инфразвуковом или ультразвуковом излучении» в любых целях, кроме военных. Инфразвук - причина катастроф. Дело в том, что в Мировом океане громадные запасы метангидрата - метанового льда. Это конгломерат воды и газа, состоящий из кластеров из 32 молекул воды и 8 молекул метана. Метангидраты образуются там, где на морском дне через трещины в земной коре выделяется природный газ. Инфразвуковая волна, обладая огромной энергией, разрушает метановый лёд, и газ метан выделяется в воду. Кратеры, выделяющие метан, были обнаружены научно-исследовательским кораблём «Полярная звезда» (ФРГ) в море Лаптевых и у берегов Пакистана в 1987 г. Образующаяся при выделении метана газоводяная смесь имеет очень малую плотность, и корабль, оказавшийся в этой зоне, может внезапно утонуть. Так же и самолёт, пролетающий над таким местом, может неожиданно глубоко «провалиться» в воздушную яму и удариться о поверхность воды. Считается, что многие необъяснённые катастрофы кораблей и самолётов связаны именно с непредсказуемым выделением метана из морских глубин.

Инфразвуковые колебания в атмосфере Земли являются результатом действия многочисленных причин: галактических космических лучей, гравитационных воздействий Луны и Солнца, падений метеоритов, электромагнитных излучений и корпускулярных потоков от Солнца, а также геосферных процессов. Взаимодействие электромагнитного излучения с оптическими неоднородностями атмосферы может приводить к генерации акустических колебаний в широком диапазоне частот. Следует ожидать поэтому, что в спектре ИЗ-колебаний атмосферы должна проявляться ритмика солнечной активности. Это может обуславливать широко известную связь солнечной активности с биосферными процессами.

ИЗ-колебания в атмосфере связаны также с сейсмической активностью, причём они могут быть и внешним воздействием на подготовительные процессы, и их результатом. Связь интенсивности сейсмических процессов с солнечной активностью была обнаружена при анализе глобальной сейсмичности и 11-летних солнечных циклов. Сейчас считается, что эта связь осуществляется через циклоническую активность в атмосфере.

В ЛЦ ИКИ в результате анализа спектров инфразвука, полученных в период 1997-2000 гг., обнаружены годовые, сезонные, 27-суточные и суточные периоды колебаний. Подтверждена гипотеза о возрастании энергии инфразвука при уменьшении солнечной активности. Максимальная годовая энергия инфразвука наблюдалась в 1997 г., когда солнечная активность была в минимуме, аналогичное наблюдалось и при её кратковременных (5-10 суток) изменениях. Исследования ИЗ-спектров до и после крупных землетрясений показало их характерные изменения перед крупными землетрясениями. В результате экспериментов по наблюдению электромагнитных откликов на акустические возмущения в атмосфере, создаваемые с помощью мобильного акустического излучателя, доказана связь инфразвука с геомагнитными вариациями.

Таким образом, Солнце, межпланетная среда, атмосфера и литосфера представляют собой единую систему, и существенную роль в процессах их взаимодействия играют ИЗ-волны.

В соответствии с классификацией, приведенной в СН 2.2.4/2.1.8.583-96 «Инфразвук на рабочих местах, в жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки», инфразвук, воздействующий на человека, подразделяется на:

1. по характеру спектра:

a. широкополосный инфразвук, с непрерывным спектром шириной более одной октавы;

b. тональный инфразвук, в спектре которого имеются слышимые дискретные составляющие. Тональный характер инфразвука устанавливают в октавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ;

2. по временным характеристикам:

a. постоянный инфразвук, уровень звукового давления которого изменяется за время наблюдения не более чем в 2 раза (на 6 дБ) при измерениях по шкале шумомера «линейная» на временной характеристике «медленно»;

b. непостоянный инфразвук, уровень звукового давления которого изменяется за время наблюдения не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) при измерениях по шкале шумомера «линейная» на временной характеристике «медленно»;

Действие инфразвука на человека

Гигиеническая проблема, связанная с воздействием инфразвука на организм человека, возникла сравнительно недавно - в 70-е годы. Неблагоприятное действие инфразвука на организм человека проявляется, прежде всего, в психических нарушениях, негативном влиянии на сердечнососудистую, дыхательную, эндокринную и другие системы организма, вестибулярный аппарат. Специфической для действия инфразвука реакцией является нарушение равновесия.

Инфра шумы воспринимаются человеком, главным образом, как физическая нагрузка: возникает утомление, головная боль, головокружение.

Инфразвук силой свыше 150 дБ совершенно непереносим человеком; при 180 - 190 дБ наступает смерть вследствие разрыва легочных альвеол.

Вредное воздействие инфразвука на организм человека усугубляется при совпадении частоты инфразвуковых колебаний с собственной частотой того или иного органа. Резонансные частоты для человека находятся в диапазоне 4…15 Гц. Инфразвук частотой до 10 Гц вызывает резонансные явления со стороны крупных внутренних органов - желудка, печени, сердца, легких.

Длительное воздействие инфразвука 4…10 Гц может вызвать, например, хронический гастрит, колит, сохраняющиеся длительное время после прекращения его воздействия.

При воздействии на человека повышенных уровней инфразвука наряду с указанными признаками наблюдается также затруднения дыхания, связанные, по-видимому, с вибрацией грудной клетки, с резонансными явлениями; тошнота вследствие раздражения рецепторов различных органов; расстройства терморегуляции, выражающиеся в возникновении озноба и ознобоподобного дрожания; нарушения зрительного восприятия; многообразные вегетативные реакции, вызванные нарушением функционирования гипоталамуса и другие.

Частота различных симптомов, наблюдающихся при кратковременном воздействии инфразвука высокого уровня (120-135 дБ)

Симптомы
Головокружение

Усталость, слабость (в том числе резкая слабость)
Ощущение вибрации тела, внутренних органов
Чувство страха
Головная боль
Ощущение давление на барабанные перепонки, заложенность ушей
Сенестопатия (обманчивые, нереальные ощущения)
Вегетативные нарушения (бледность, потливость, сухость во рту, кожный зуд)
Психические нарушения (пространственная дезориентация, спутанность мыслей и др.)
Затруднение глотания
Нарушение зрения (затуманенность зрения)
Ощущение удушья
Модуляция речи
Нарушение дыхания
Ознобоподобный тремор

Методы борьбы с инфразвуком

Инфразвук может распространяться на большие расстояния вследствие незначительного поглощения в атмосфере и способности огибать препятствия. Большие длинны волн, свойственные инфразвуку, определяют их выраженную дифракционную способность, а значительные величины амплитуды колебаний позволяют им воздействовать на человека на значительных расстояниях от источника.

Для организации защиты от инфразвука необходимо использовать комплексный подход, включающий конструктивные меры снижения инфразвука в источнике образования, планировочные решения, организационные, медицинские меры профилактики и средства индивидуальной защиты.

К основным мероприятиям по борьбе с инфразвуком относятся:

1. Изоляция объектов, являющихся источниками инфразвука, выделение их в отдельные помещения.

2. Использование кабин наблюдения с дистанционным управлением технологическим процессом.

3. Повышение быстроходности машин, обеспечивающее перевод максимума излучения в область слышимых частот.

4. Применение глушителей инфразвука с механическим преобразованием частоты волны.

5. Устранение низкочастотных вибраций.

6. Повышение жесткости конструкций больших размеров.

7. Введение в технологические цепочки специальных демпфирующих устройств малых линейных размеров, перераспределяющих спектральный состав колебаний в область более высоких частот.

8. Использование средств защиты органы слуха и головы от инфразвука - противошумов, наушников, гермошлемов и т.д. (заглушающая способность которых на низких частотах значительно ниже, чем на высоких). Для повышения эффективности защиты рекомендуется использовать комбинацию нескольких типов средств защиты, например, противошумные наушники и вкладыши.

9. Применение рационального режима труда и отдыха - введение 20-минутных перерывов через каждые 2 часа работы при воздействии инфразвука с уровнями, превышающими нормативные.

Заключение

За последние десятилетия мы многое узнали о инфразвуке, природе происхождения, его распространения, воздействии на человека, использовании в качестве оружия и о др.. Не все тайны инфразвука перед нами открылись, до сих пор много вопросов остались открытыми. Ответы на них придётся искать последующим поколениям, они обязательно приоткроют “завесу” тайн, которую сейчас скрывает природа. В свое время Роберт Кох предсказал: "Когда-нибудь человечество вынуждено будет расправляться с шумом столь же решительно, как оно расправляется с холерой и чумой". И это действительно так. Ученые многих стран мира решают проблему борьбы с шумом, так как и он является источником инфразвука. Проводятся всякие всевозможные меры “расправы” как над инфразвуком, так и над шумом. Это имеет большое значение. Сейчас между учеными идет спор, опасен ли все-таки так сильно инфразвук или нет. Я могу с большой долей вероятности сказать, что он опасен. Особенно в руках, которые не могут его контролировать и следить за его нераспространением (здесь имеется в виду инфразвуковое оружие). Инфразвук в будущем сможет принести много полезного человечеству, главное правильно и грамотно его использовать.

Список литературы

1. "Физическая энциклопедия" гл. ред. А. М. Прохоров, Москва: Советская энциклопедия, 1990 г., (второй том).

2. "Борьба с шумом и звуковой вибрацией", Москва, 1989г., (стр. 53-59).

3. "Колебания сосудистой стенки при действии инфразвука", Боенко И. В., Фрайман Б. Я., Воронеж, 1983 г., (стр. 1-8).

4."Профессиональные болезни", В.В. Косарев, С.А. Бабанов, Москва,2010г.,(стр. 113-119).

Размещено на Allbest.ur

...

Подобные документы

Что такое порог слышимости. Воздействие различного уровня шума на здоровье человека. Методы борьбы с шумом. Природа инфразвука, его воздействие на организм человека. Природа ультразвука, его применение в медицине. Сферы использования ультразвука.

реферат , добавлен 05.10.2011

Сущность понятия "шум", его негативное влияние на зрительный и вестибулярный анализаторы человека. Основные направления борьбы с шумом. Воздействие инфразвука на организм. Мероприятия по снижению заболеваемости и улучшению медицинского обслуживания.

контрольная работа , добавлен 17.01.2012

Важные революционные скачки в эволюции природы Земли. Их роль в историческом развитии биологических и геологических процессов. Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий, технических способов и средств. Источники инфразвука.

контрольная работа , добавлен 23.10.2010

Акустические колебания воздуха и воздействие акустических полей на человека. Поддержание оптимального состояния физической среды обитания. Шум как один из загрязнителей окружающей среды. Воздействие инфразвуковых колебаний на организм человека.

презентация , добавлен 21.03.2013

Основные методы и средства коллективной и индивидуальной защиты по отношению к защищенному объекту. Борьба с шумом в источнике возникновения. Уменьшение шума на пути распространения. Защита от ультразвука и инфразвука. Расчет звукопоглощающих облицовок.

реферат , добавлен 14.06.2011

Общие сведения о шуме, его источники и классификация. Измерение и нормирование уровня шума, эффективность некоторых альтернативных методов его снижения. Воздействие шума на организм человека. Вредное влияние повышенных уровней инфразвука и ультразвука.

курсовая работа , добавлен 21.12.2012

Звук, инфразвук и ультразвук. Влияние инфразвука и ультразвука на организм человека. Шумовое загрязнение и уменьшение акустического фона. Допустимый уровень шума в квартире. Предельно допустимые уровни шума на рабочих местах в помещениях предприятий.

реферат , добавлен 27.03.2013

Действие шума, ультразвука и инфразвука на организм человека. Характеристики, нормирование, методы контроля вибрации. Методы защиты от негативного воздействия шума на человека. Электромагнитные поля и излучения радиочастотного и оптического диапазона.

контрольная работа , добавлен 06.07.2015

Обеспечение информационной, биофизической, энергетической, пространственно-антропометрической и технико-эстетической совместимостей в системе "человек-машина". Расследование и учет несчастных случаев. Естественные и искусственные источники инфразвука.

контрольная работа , добавлен 21.10.2014

Инфразвук как область акустических колебаний с частотами, лежащими ниже полосы слышимых частот – 20 Гц, его характерные особенности и классификация в зависимости от воздействия на организм человека, нормирование. Мероприятия по борьбе с инфразвуком.

Влияние инфразвука на организм человека. В конце 60-х гг. французский исследователь Гавро обнаружил, что инфразвуки определённых частот могут вызывать у человека тревожность и беспокойство, головную боль, снижать внимание и работоспособность, даже нарушать функцию вестибулярного аппарата и вызывать кровотечение из носа и ушей. Инфразвук частотой 7 Гц смертелен. Свойство инфразвука вызывать страх используется полицией в ряде стран мира: для разгона толпы включаются мощные генераторы, частоты которых отличаются на 5–9 Гц. Биения, возникающие вследствие различия частот этих генераторов, имеют

ИЗ-частоту и вызывают у многих людей неосознанное чувство страха, желание поскорее уйти из этого места.

Профессор Гавро познакомился с инфразвуками почти случайно. В одном из помещений лаборатории, где работали его сотрудники, с некоторых пор стало невозможно находиться. Достаточно было пробыть здесь два часа, чтобы почувствовать себя совсем больным: кружилась голова, наваливалась усталость, мысли путались, а то и вовсе не хотелось думать о чём-либо.

При воздействии инфразвука могут отличаться друг от друга картины, создаваемые левым и правым глазом, начинает «ломаться» горизонт, возникают проблемы с ориентацией в пространстве, приходят необъяснимые тревога и страх. Подобные же ощущения вызывают и пульсации света частотой 4–8 Гц. Ещё египетские жрецы, чтобы добиться признания у пленника, связывали его и с помощью зеркала пускали в глаза пульсирующий солнечный луч. Через некоторое время у пленника появлялись судороги, начинала идти пена изо рта, психика подавлялась, и он начинал отвечать на вопросы.

При землетрясениях и подвижках земной коры генерируются волны трёх типов: P, S, и L. P-волны (от англ. primary – первичный) – продольные волны сжатия-растяжения, распространяются на огромные расстояния со скоростью звука в данной среде. S-волны (от англ. secondary – вторичный) – поперечные, они могут распространяться только в скальных породах. L-волны (волны Лява, по имени открывшего их учёного A.Love) подобны морским и распространяются вдоль границ разных сред с малой скоростью, зависящей от частоты. Волна инфразвука, дойдя до поверхности Земли от центра землетрясения, превращается в L-волну, которая и вызывает наблюдаемые многочисленные разрушения. Такие же, но более слабые, волны возникают при подземных ядерных взрывах.

Инфразвук – причина катастроф. Дело в том, что в Мировом океане громадные запасы метангидрата – метанового льда. Это конгломерат воды и газа, состоящий из кластеров из 32 молекул воды и 8 молекул метана. Метангидраты образуются там, где на морском дне через трещины в земной коре выделяется природный газ. Инфразвуковая волна, обладая огромной энергией, разрушает метановый лёд, и газ метан выделяется в воду. Кратеры, выделяющие метан, были обнаружены научно-исследовательским кораблём «Полярная звезда» (ФРГ) в море Лаптевых и у берегов Пакистана в 1987 г. Образующаяся при выделении метана газоводяная смесь имеет очень малую плотность, и корабль, оказавшийся в этой зоне, может внезапно утонуть. Так же и самолёт, пролетающий над таким местом, может неожиданно глубоко «провалиться» в воздушную яму и удариться о поверхность воды. Считается, что многие необъяснённые катастрофы кораблей и самолётов связаны именно с непредсказуемым выделением метана из морских глубин.

11-летних солнечных циклов. Сейчас считается, что эта связь осуществляется через циклоническую активность в атмосфере.

В ЛЦ ИКИ в результате анализа спектров инфразвука, полученных в период 1997–2000 гг., обнаружены годовые, сезонные, 27-суточные и суточные периоды колебаний. Подтверждена гипотеза о возрастании энергии инфразвука при уменьшении солнечной активности. Максимальная годовая энергия инфразвука наблюдалась в 1997 г., когда солнечная активность была в минимуме, аналогичное наблюдалось и при её кратковременных (5–10 суток) изменениях. Исследования ИЗ-спектров до и после крупных землетрясений показало их характерные изменения перед крупными землетрясениями. В результате экспериментов по наблюдению электромагнитных откликов на акустические возмущения в атмосфере, создаваемые с помощью мобильного акустического излучателя, доказана связь инфразвука с геомагнитными вариациями.

Волнухина Анастасия

Работа выполнена в рамках НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Скачать:

Предварительный просмотр:

Государственное Образовательное Учреждение

Общеобразовательная Средняя школа №560

Выборгского района Санкт-Петербурга

Исследовательская работа по Физике

Влияние инфразвука на человека

Учащейся 10 класса

Волнухиной Анастасии

Руководитель:

Табачкова Марина Леонидовна

Санкт- Петербург

2015-2016

Стр.

Введение……………………………………………………………….……… 3

Глава I. Инфразвук и его источники ……….....…………….……….…..…......4

Глава II. Влияние инфразвука на человека................……….……….…...........6

Отрицательное влияние.………….……………..…….……...…6
Положительное влияние…..…………………………….…..…..8

Глава III. Исследование………………………………………………….…..…9

Заключение…………………………………………………………...………....10

Список источников и литературы……………………………………….……11

Приложения…………………………………………………………………..…12

ВВЕДЕНИЕ

Интерес к данной теме обусловлен тем,что люди ежедневно сталкиваются с влиянием на них инфразвука. Инфразвук сопровождает нас повсюду: в квартире его источником могут являтся несущие стены дома, вентиляторы, а на улице- ветер и движущийся транспорт. Тема «Влияние инфразвука на человека », на мой взгляд, является интересной, еще и потому что она раскрывает положительное и отрицательное влияние инфразвука на человека, и их последствия.

Актуальность: Рост числа видов деятельности человека, использующих инфразвуки.

Проблема: Влияние инфразвуков на людей.

Цель: Изучить влияние инфразвуков на людей

Задача:

Изучить письменные и электронные источники, связанные с инфразвуками и их влиянием на людей
Довести до сведения одноклассников, какие заболевания вызывает воздействие инфразвука на организм человека

Методы исследования: анализ источников, социологический опрос (в виде теста)

ГЛАВА ПЕРВАЯ

Инфразвук всегда присутствует в природе. «Инфразвук - звуковые колебания, имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом, то есть ниже 16 Гц»(наглядно показано на рис. 3) В настоящее время область его изучения простирается вниз примерно до 0,001 Гц. Основная особенность инфразвука, обусловленная его низкой частотой, - это малое поглощение. Вследствие малого поглощения и рассеяния инфразвук может распространяться на очень большие расстояния. Известно, что звуки извержения вулканов, атомных взрывов могут многократно обходить вокруг земного шара, сейсмические волны могут пересекать всю толщу Земли. По этим же причинам инфразвук почти невозможно изолировать, и все звукопоглощающие материалы теряют свою эффективность на инфразвуковых частотах.
Инфразвуковые колебания воздействуют на весь организм человека, вызывая резонансные явления как всего человеческого тела, так и отдельных его частей, внутренних органов и систем, вызывая те или иные нарушения в организме. При этом у человека увеличивается общий расход энергии, так как под действием низкочастотных колебаний повышается среднемышечная напряженность. Поэтому можно полагать, что инфразвуковые колебания воспринимаются человеком как физическая нагрузка, которую можно сравнить с другими видами нагрузки, как, например, физическая работа, тепловая нагрузка и др. Инфразвук может вселить в человека такие чувства как тоска, панический страх, 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. Попадая в резонанс с биоритмами человека, инфразвук особо высокой интенсивности может вызвать мгновенную смерть.

Конечно, инфразвук присутствует и в человеке. Например, органы человека имеют инфразвуковую частоту колебаний.

Инфразвук действует за счет резонанса: частоты колебаний при многих процессах в организме лежат в инфразвуковом диапазоне:

«вестебулярный аппарат 0.5-13 Гц

сокращения сердца 4-6 Гц

желудок 2-3 Гц

кишечник 2-4 Гц

почки 6-8 Гц

руки 2-5 Гц» (см. рис. 1)

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

легкие 0.3-0.5 Гц

мозг, печень 4-9 Гц

Инфразвук слабо поглощается окружающей средой, а потому беспрепятственно распространяется на большие расстояния. Он имеет естественные и техногенные источники. К естественным источникам относятся землетрясения, бури, ураганы, молнии, цунами. К техногенным – оборудование, созданное силой человеческой мысли и работающее с частотой менее 20 циклов в секунду, например, вентиляторы, ветрогенераторы, судовые двигатели. Для инфразвука препятствий не существует. Он проникает сквозь стёкла и стены. Он вездесущ, неслышим и невидим.

Примером естественного источника инфразвука можно также считать «Голос моря». «Голос моря»- это инфразвуковые волны, возникающие над поверхностью моря при сильном ветре, в результате вихреобразования за гребнями волн. Поскольку он распространяется быстрее области шторма, то «Голос моря» может помочь заранее предсказать шторм. Так, например, медузы, с помощью звуковых колбочек, могут узнать о приближении шторма за 20 часов до того, как он придет в место их обитания и уйти на дно.

А примером техногенного источника инфразвука являются автомобильный транспорт, железнодорожный транспорт, трамваи, промышленная вентиляция, реактивные самолеты (см. рис. 2)

ГЛАВА ВТОРАЯ

Отрицательное влияние

Так как длина инфразвуковой волны весьма велика, проникновение ее в ткани тела тоже будет велико. Фигурально говоря, человек слышит инфразвук всем телом. Действуя за счет резонанса, инфразвуковые колебания по частоте могут совпадать со многими процессами, происходящими в нашем организме.

Самым губительным образом воздействуют на наши внутренности внешние колебания в промежутке 6-12 Гц. При малой интенсивности они вызывают тошноту, звон в ушах, расстройства зрения и безотчетный панический страх. Инфразвук средней интенсивности нарушает работу органов пищеварений и мозга. Значительные психотропные 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. 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.

Как мы уже выяснили огрганы человека работают на разных частотах, поэтому и эффекты влияния на них инфразвуков будут различный.

Так, например, 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.

Легкие, также подвержены инфразвуковым колебаниям, при совпадении их частот с частотой инфразвука, самое малое сопротивление стенок легких приведет к их повреждению.

Если же частота инфразвука совпадет с частотой биения сердца, то в самом крайнем случае это может привести к остановке сердца.

Примером случайного использования инфразвука может служить зафисксированный факт:

«Летом 1982 года на палубе ледокола «Таймыр» проводились запуски метеорологических шаров-зондов. Готовясь к одному из них, аэролог случайно коснулся лицом оболочки надутого шара и... отпрянул от острой боли в ушах!

А ночью на «Таймыр» обрушился жестокий шторм.

Находившийся на борту будущий академик В. В. Шулейкин заинтересовался странным происшествием, попробовал найти связь между надувным шаром, болевыми ощущениями и штормом. И в конце концов после ряда экспериментов ему удалось все объяснить. Оказалось, что оболочка шара, надутая водородом, служила своеобразным резонатором, усиливавшим звуковые колебания частотой 6-12 Гц. Они-то и вызывали боль в ушах. Источником же столь низкой частоты бал шторм, бушевавший за сотни миль от «Таймыра». Это открытие позволило со временем создать прибор для предсказания шторма (мы писали о нем в «ЮТ» № 7 за 1988 год), а главное привлекло внимание ученых. Исследования вскоре показали, что инфразвуковых колебаний в природе гораздо больше, чем слышемых звуков. Дует ветер- раскачивает деревья, гонит волны по морю, но при этом создает еще и сверхнизкие акустические колебания. Неуловимые малые землетрясения колеблют кору нашей планеты с частотой 0.1- 1 ГЦ и тоже создает инфразвуковой фон.».

Положительное влияние

Долгое время инфразвук относили к негативным для человека факторам. Но в современном мире его научились применять в некоторых направлениях медицины. Например, в офтальмологии.

Инфразвуковой пневмомассаж оказывает положительное воздействие на активацию обменных процессов в глазу, накопление РНК, улучшение гидродинамики глаза. «Инфразвуковой пневмомассаж изменяет структуру клеточной мембраны, повышает ее проницаемость для питательных веществ и лекарств без повреждения мембраны». «Доказана эффективность инфразвукового пневмомассажа при воспалительных заболеваниях, в частности при кератитах и язвах роговицы».

Также инфразвук используют для того, чтобы узнать пульс человека.

«Услышать инфразвук нельзя, но вот увидеть можно. Советскими учеными разработана специальная аппаратура, позволяющая записывать инфразвуки на ленту магнитофона и наблюдать их на экране осциллографа. Пульс больного, записанный на магнитофон, превращается на экране осциллографа в причудливую кривую. По форме этой кривой можно судить о состоянии здоровья, можно поставить точный диагноз сердечного заболевания.

Сравнение записанных на магнитную ленту кривых пульсовой волны до и после лечения позволит судить об эффективности лекарственных средств.

Инфразвуковая аппаратура может записать на пленку и работу легких, протекающую с основной частотой в 0,25-0,30 Герца.

Во время сложных хирургических операций эта аппаратура позволяет вести одновременное наблюдение за работой сердца, пульсом, дыханием и давлением крови у больного, чего обычными способами добиться очень трудно».

Еще инфразвук используют для определения заболеваний мозга. Также было установлено, что и мозг может резонировать на определенных частотах, выявилась возможность "перекрестного" эффекта резонанса инфразвука с частотой р- и р- 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 повлиять на физиологическое состояние мозга.

Глава III

Для проведения исследования влияния инфразвука на человека, я исследовала его влияние на моих одноклассников. Для этого я разделила их на две группы. Первая- контрольная группа, включающая в себя тех, кто не посещает дискотеки, а если и слушают музыку, то негромкую и недолго. Вторая - опытная группа. В состав этой группы вошли учащиеся, которые слушают музыку каждый день по несколько часов (по дороге в школу и обратно, в свободное время дома, а также при регулярном посещении дискотек). В обе группы вошло по 10 человек, в возрасте 15-16 лет.

В начале исследования был проведен опрос. (Приложение I)

Результаты тестирования показали, что ребята из контрольной группы предпочитают слушать спокойную музыку с лирическим содержанием, лишь три человека иногда слушают классическую музыку. 50% учащихся из опытной группы слушают рок, 30% - поп-музыку, 50% увлекаются клубной музыкой. Все участники первой группы слушают музыку с умеренной громкостью не более 30 минут в день. Участники же из второй группы «заполняют» все свободное время, причем громкость звучания слушаемого ими рока максимальны. И что же они чувствуют во время и после прослушивания музыки? Одноклассники из опытной группы откровенно сознались, что у них вибрируют внутренние органы, они испытывают давление на барабанные перепонки, заложенность ушей. У 60% одноклассников из этой группы после прослушивания музыки наблюдается чувство тревоги и страха, у 80% - усталость и слабость, у 40% - головокружение. Результаты влияния инфразвука во время и после прослушивания музыки, полученные в результате тестирования, приведены в диаграмме (см. приложение II).

Все участники контрольной группы выбрали ответ а) в четвертом вопросе и ответ в) - в пятом. И, конечно, они считают, что именно музыка благотворно влияет на них. Причиной плохого самочувствия 60% одноклассников из опытной группы считают заболевание, 40% винят большие нагрузки в школе.

Наблюдения за участниками эксперимента показали контрастное поведение, хотя до начала эксперимента на нем не заострялось внимание. Теперь видно, что ребята из первой группы спокойные и сдержанные, в общении с одноклассниками они дружелюбны, а на замечания учителей реагируют адекватно. Учащиеся же из второй группы ведут себя прямо противоположно. Они вспыльчивы и не сдержаны, и эти качества они проявляют как в общении с одноклассниками, так и с учителями. Но никто из опрошенных не видит никакого вреда в прослушивании громкой музыки часами

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При изучении литературы и социологического опроса я сделала вывод, что инфразвук действительно может влиять на людей в различных метах (в школе, дома, на улице и т. д.), а также, что за последние десятилетия люди многое узнали об инфразвуке, природе его происхождения и распространения, воздействии на человека и о др.. Не все тайны инфразвука перед нами открылись, до сих пор много вопросов остались открытыми. Да, влияние его на человека может быть опасным, но инфразвук также может принести пользу людям. Мне было очень приятно и интересно работать над этой темой, так как я считаю её перспективной и крайне мало освещенной для широкого круга людей.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

1) В.В. Сухомлинов. Инфразвук: враг или друг?// Юный техник.-1989.-№ 7.-С. 7-15.

2) Е.И. Сидоренко. Применение инфразвукового вакуумного пневмомассажа в офтальмологии: очки Сидоренко/ Николаева Г.В.// Российская детская офтальмология.-2012.-№ 1-2.-С. 72-75.

3) Физика. 9 кл. : учебник / А. В. Перышкина, Е. М. Гутник.-М. : Дрофа, 2014. - 319

4) http://www.tehnik.slotcar-dz.com/akustika/infrazvuk.html

5) http://class-fizika.narod.ru/s21.htm

ПРИЛОЖЕНИЯ

рисунок 1

рисунок 2

рисунок 3

Приложение I

Социологический опрос (в виде теста)

(Можно выбирать несколько ответов)

1. Какой стиль музыки ты предпочитаешь?

а) рок; б) классический; в) поп; г) клубная

2. Какое количество времени ты посвящаешь прослушиванию музыки?

а) до 30 минут; б) от 30до 60 минут; в) от 1до 2 часов; г) более 2 часов.

3. Как громко она звучит?

а) тихо; б) умеренно; в) громко; г) очень громко, дребезжат стекла.

4. Что ты чувствуешь во время прослушивания музыки?

а) ощущение давления на барабанные перепонки сухость во рту, кожный зуд;

б) наслаждение;

в) ощущение вибрации тела, внутренних органов;

г) ощущение давления на барабанные перепонки.

5. Что ты чувствуешь после прослушивания музыки?

а) головокружение;

б) чувство тревоги и (или) страха;

в) усталость, слабость;

г) чувство радости, приподнятое настроение.

6. Как ты считаешь, чем вызвано твое состояние?

а) у меня какое-то заболевание;

б) я устал(а) от больших нагрузок в школе;

в) я подолгу слушаю музыку и это отрицательно влияет на мое здоровье и настроение;

г) я слушал(а) спокойную, негромкую музыку, которая благотворно действует на меня.

Приложение II

Особую опасность представляют плееры и дискотеки для подростков. Скандинавские учёные пришли к выводу, что каждый пятый подросток плохо слышит, хотя и не всегда об этом догадывается. Причина – злоупотребление переносными плеерами и долгое пребывание на дискотеках. Обычно уровень шума на дискотеке составляет 80–100 дБ, что сравнимо с уровнем шума интенсивного уличного движения или взлетающего в 100 м турбореактивного самолёта. Громкость звука плеера составляет 100–114 дБ. Почти так же оглушительно работает отбойный молоток. Правда, для рабочих в таких ситуациях предусмотрена шумовая защита. Если ею пренебречь, то уже через 4 ч непрерывного грохота (в неделю) возможны кратковременные нарушения слуха в области высоких частот, а позднее появляется звон в ушах.

Здоровые барабанные перепонки без ущерба могут переносить громкость плеера в 110 дБ максимум в течение 1,5 мин. Французские учёные отмечают, что нарушения слуха в наш век активно распространяются среди молодых людей; с возрастом они скорее всего будут вынуждены пользоваться слуховыми аппаратами. Даже низкий уровень громкости мешает концентрации внимания во время умственной работы. Музыка, пусть даже совсем тихая, снижает внимание – это следует учитывать при выполнении домашней работы. Когда звук нарастает, организм производит много гормонов стресса, например, адреналин. При этом сужаются кровеносные сосуды, замедляется работа кишечника. В дальнейшем всё это может привести к нарушениям работы сердца и кровообращения. Эти перегрузки – причина каждого по крайней мере десятого инфаркта.

Первый симптом ухудшения слуха называется эффектом званого ужина . На многолюдном вечере человек перестаёт различать голоса, не может понять, почему все смеются. Он начинает избегать многолюдных встреч, что ведёт к его социальной изоляции. Многие люди с нарушением слуха впадают в депрессию и даже страдают манией преследования.

Влияние инфразвука

Такие волны человек не слышит, но они оказывают на него определенное влияние. Это подтверждается данными о том, что низкочастотные волны оказывают значительное воздействие на состояние и поведение людей. Интенсивные низкочастотные волны могут вызывать сильную боль в ушах, нарушение работы органов равновесия. Отмечено, что действие инфразвуков в диапазоне 2-20 Гц сопровождается ощущением вращения, раскачивания, непроизвольным поворотом глазных яблок, чувством неудобства, тревоги, иногда страха. Различные внутренние органы человека имеют собственные частоты колебаний (резонанс) в диапазоне инфразвуковых частот, чаще 6-8 Гц. Совпадение частот инфразвука с резонансными частотами внутренних органов приводит к трагическим последствиям. Известно, что разрушительная сила инфразвука проявляется именно в тех случаях, когда его частота совпадает с резонансной частотой подвергшегося инфразвуковому облучению объекта. В лаборатории французского ученого Г. Гавро был сконструирован инфразвуковой свисток, диаметр которого составлял 1.5 м, а частота низкочастотного звука - 37 Гц. При работе свистка на стенах помещения, где он находился, появились трещины.

Мы живем в мире инфразвуков. Инфразвуковые колебания возникают при порывах ветра, движении человека и животных, при работе транспорта и промышленных объектов. Инфразвук большой интенсивности возникает при работе двигателей морских судов (13 Гц), вблизи сталеплавильных печей (6 Гц), в автомобилях, движущихся со скоростью около 100 км/ч. Морские волны вызывают изменения давления воздуха с частотой около 0.05 Гц. Мощные инфразвуковые волны (0.1- 0.5 Гц) сопровождают извержения вулканов, землетрясения, цунами, приливы, штормы, смерчи и т. п.

Наиболее общими физиологическими эффектами, наблюдаемыми при действии инфразвуковых колебаний на человеческий организм, являются изменение ритмов дыхания и биений сердца, расстройства желудка и центральной нервной системы, головные боли.

По характеру биологического воздействия инфразвука можно выделить три основные зоны:

1. Зона «информационного» воздействия. Это область относительно слабых инфразвуков, длительно действующих на объект. Энергия инфразвука здесь играет второстепенную роль и инфразвук следует рассматривать как определенные сигналы, поступающие в организм извне. Внешним проявлением «информационного» воздействия инфразвука может быть чувство беспокойства, неприятные ощущения, повышенная утомляемость, ослабление памяти, психологические сдвиги и т.д.

2. Зона физиологических изменений. Здесь важную роль играет энергетический фактор инфразвуковых колебаний. При сравнительно невысоких акустических энергиях воздействие инфразвука проявляется прежде всего в функциональных нарушениях органа слуха, а также вестибулярного аппарата, порявляется звон и боль в ушах. Ухудшается равновесие и координация движений, изменяется четкость зрения, видоизменяется голос, увеличивается порог слышимости для звуковых частот. При более высоких акустических энергиях возникают головная боль, головокружение, тошнота, кашель, нарушение дыхания и т.д. После прекращения инфразвуковых воздействий указанные симптомы через некоторое время могут исчезнуть без видимых последствий.

3.Зона поражающего действия инфразвука. При сверхвысоких акустических уровнях могут происходить перфорация перепонок, увеличение легких, разрыв альвеол и прекращение дыхания, повреждение мозга и сердечно-сосудистой системы. Указанные явления могут приводить к гибели человека или длительному выходу из строя.

Влияние ультразвука

Под влиянием ультразвука изменения отмечаются не только в органах, подвергшихся воздействию, но и в других частях организма. При длительном и интенсивном воздействии ультразвук может вызвать разрушение клеток тканей.

Разрушающее действие ультразвука связано, по-видимому, с явлением кавитации - образованием полостей в жидкости, что приводит к гибели тканей и смерти экспериментальных животных.

Микроскопические кавитационные пузырьки были обнаружены в межклеточных пространствах животных тканей под влиянием ультразвуковых волн большой интенсивности. Многие микроорганизмы могут быть разрушены ультразвуком. Так, он инактивирует вирус полиомиелита, энцефалита и др. Стрептококки после воздействия ультразвуком хуже фагоцитируются. Воздействие ультразвуковых волн на белки приводит к серьезным структурным нарушениям белковых частиц и их распаду. При облучении ультразвуком молока разрушается содержащийся в нем витамин С.

При так называемом озвучении крови ультразвуком происходит разрушение эритроцитов и лейкоцитов, повышается вязкость и свертывание крови, ускоряется РОЭ. Ультразвук угнетает дыхание клетки, уменьшает потребление кислорода, инактивирует некоторые энзимы и гормоны.

Как показывают экспериментальные данные и клинические наблюдения, ультразвук может обусловить серьезные изменения со стороны органа слуха. Ультразвук вызывает разрушение клеток органа и нервных клеток, кровоизлияния, разрушение и патологическое развитие костной ткани. Предполагают, что выявленные у большого процента населения США изменения слуха связаны со значительным распространением звуковых установок.

У лиц, длительно подвергавшихся воздействию ультразвуковых колебаний, отмечается сонливость, головокружения, быстрая утомляемость. При обследовании обнаруживаются явления вегетативной дистонии.

Инфразвук представляет собой звуковые волны низкой частоты, которые люди не слышат. Так как слуховой аппарат людей может воспринимать звуки в пределах частот от 16 до 20 тысяч, то за верхний уровень частот инфразвука принято считать 16 Гц. Наименьший уровень этого диапазона расположен на уровне 0,001 Гц. Однако на практике интерес представляют колебания, имеющие десятую или сотую доли герца.

Что это

Инфразвуковые волны представляют низкочастотные механические колебания менее 16 Гц. Его источниками могут являться естественные объекты в виде грозовых разрядов или землетрясений, а также искусственные объекты в виде станков, автомобилей, взрывов или специальных устройств. Волны также могут сопровождать шумы при работе транспорта и промышленных установок. Типичным примером таких низкочастотных колебаний является вибрация.

Так как инфразвуковые колебания слабо поглощаются разными средами, они могут перемещаться на весьма значительные расстояния по поверхности земли, воды и воздуха. Благодаря такому свойству удается определить расположение эпицентра землетрясения, мощного взрыва либо стреляющей пушки. Так колебания в океане идут на большие расстояния, то фиксирующее оборудование может за определенный период времени получить данные о возникновении стихийного бедствия, к примеру, цунами.

Природа появления инфразвуковых колебаний аналогична слышимому звуку, вследствие чего им свойственны те же физические принципы, что и обычному звуку. Инфразвукимеет достаточно большую длину волны, вследствие чего у них наблюдается ярко выраженная дифракция. Вообще дальнобойность является важным свойством сверхнизкого звука. Благодаря способности отражения и дальнобойности инфразвуковые волны находят широкое применение в самых разных областях науки и техники.

Принцип действия

Инфразвукможет создавать любое тело, которое имеет определенное колебательное движение. Так как частота собственных колебаний снижается с увеличением размеров объекта, то в большинстве случаев инфразвуковые волны появляются при колебаниях или быстрых перемещениях. Например, в домашних условиях их можно получить ударом по натянутому полотну ткани или резком закрытии двери и так далее. Источниками таких колебаний могут послужить и природные явления: гроза, землетрясения и тому подобное.

Генераторами незатухающих волн являются устройства, которые напоминают свистки. Если труба имеет закрытый конец, то длина волны соответствует 1/4 стоячей волны. Так как длина волны является большой, то следует брать большую трубу. При помощи свистков можно получить весьма значительные мощности. К примеру, инфразвуковой «свисток», который создал французский ученый Гавро, имел наибольшую мощность в 2 кВт и диаметр в 1,5 м. При его использовании появлялись волны, которые приводили к появлению трещин на стенах. Если бы его включили на всю мощность, то волны могли бы разрушить целое здание.

Инфразвуковые волны гораздо лучше проникают в помещения, чем звуковые. К тому же они оказывают неблагоприятное влияние на человека. При длительном воздействии у людей появляется раздражение, головная боль и усталость. Действие волн на человека объясняется резонансной природой. В случае приближения частот колебаний тела к частотам внешней инфразвуковой волны наблюдается эффект резонанса.

Если человек лежит, то его частота тела человека равняется 4 Гц, в стоячем положении она составляет от 5 до 12 Гц. При этом каждый орган человека имеет свою частоту колебаний. Для брюшной полости частота составляет 3-4 Гц, для грудной клетки – в пределах 6-8 Гц и так далее. При совпадении волн с этими частотами происходит резонанс, который вызывает неприятные ощущения, а в некоторых случаях приводит к весьма тяжелым последствиям. Именно поэтому в промышленности, транспорте и жилых домах принимаются меры, чтобы снизить воздействие инфразвуковых колебаний.

При возникновении резонанса человеку кажется, что его внутренние органы начинают вибрировать. Инфразвукопределенной частоты способен вызвать даже расстройства мозга, привести к слепоте и даже вызвать смерть. По такому же принципу инфразвуковые волны воздействуют и на другие объекты. К примеру, в истории известен случай, когда по каменному мосту маршем, чеканя шаг, передвигался отряд солдат. В результате возникли колебания, которые совпали с внутренней частотой моста. Возник резонанс, который привел к разрушению моста.

Применение

Инфразвукявляется не только нежелательным и опасным явлением, его часто используют и в полезных целях. Так инфразвуковые колебания применяют для исследования океанов, атмосферы, в том числе нахождения мест, где происходят взрывы или извержения вулканов. При помощи них предсказывают цунами и контролируют проведение подземных ядерных взрывов. Для регистрации инфразвуковых волн используют геофоны, гидрофоны или микрофоны.

На сегодняшний день инфразвуковые волны начинают медленно, но успешно использовать в медицинских целях. Главным образом их применяют для удаления опухолей во время лечения рака, лечения болезней роговицы, а также в ряде иных областей. В нашей стране инфразвуковыми колебаниями впервые лечили роговицу в детской клинической больнице. С этой целью был создан и использован инфразвуковой фонофорез.

При помощи этого прибора и создаваемых им инфразвуковых волн к роговице были доставлены лекарственные вещества, которые ускорили выздоровление и привели к рассасыванию помутнений в роговице.

На данный момент разрабатываются различные физиотерапевтические технологии, в которых используются инфразвуковые волны. Однако такое лечение используют только отдельные специалисты и узконаправленно. В лечении рака применяются только отдельные экземпляры приборов, которые работают на инфразвуковых колебаниях. У них большая перспектива, однако, развитие подобных методов останавливает вредное воздействие, которое оказывают инфразвуковые волны на живой организм. Тем не менее, в будущем эти проблемы должны быть решены.

Инфразвук. Военное применение

Сегодня американскими, российскими и иными зарубежными специалистами разрабатывается инфразвуковое оружие. Каждая страна желает преуспеть в этом деле, ведь это позволит получить недорогое, но эффективное средство, которое будет способно скрытно оказывать действие на множество людей. В зависимости от используемой частоты на поле боя инфразвук будет приводить противника к паническому состоянию, вызывать сумасшествие, страх, плохое самочувствие и смерть. Обладателю такого оружие будет достаточно направить его в сторону солдат, чтобы те разбежались.

Инфразвуковое оружие уже находит применение против толпы. Подобное оружие было применено в Грузии против протестующих. Люди под воздействием волн ощущали невероятный страх, они хотели спрятаться. Им казалось, что они сходят с ума и даже погибают. Некоторые люди теряли контроль и на некоторое время полностью забывали, кто они и что вокруг происходит. Затем люди приходили в себя, но не понимали, как они оказывались в том или ином месте. После этих событий многие люди имели стойкий страх перед участием в митингах или любых других массовых мероприятиях.

Хотя инфразвуковое оружие и показало свою состоятельность, однако последствия, которые оно может оказать на людей, до сих пор толком не изучено. Проблемой является и то, что инфразвукв городских условиях преломляется и отражается, воздействуя в обратном направлении. Явление резонанса также можно использовать и при осаде строения, где располагаются террористы. Но здесь также достаточно много «белых» пятен.

Подоплека военного применения инфразвука

Тем не менее, у изобретателей есть исторический пример вполне успешного применения инфразвукового оружия. Так в Библии описывается случай, когда евреи разрушили стены Иерихона с помощью звука, которые издавали священные трубы. На этом примере и “немцы” пытались создать свое инфразвуковое оружие для уничтожения самолетов противника. Но это не привело к успеху.

“Немцы” пытались устраивать диверсии против англичан. Они посылали в Великобританию специальные грампластинки, на которых были записаны мелодии. При включении записи пластинки должны были излучать инфразвук. Однако и здесь немецких военных ждала неудача.

Тем не менее, немецкие ученые не останавливали свои изобретательские работы. Ричард Валлаушек продолжил создание устройства, которое могло бы привести к смерти противника. В 1944 году он продемонстрировал установку Schallkanone , которая напоминала параболический отражатель, внутри которого располагался инжектор с зажиганием. В него подавалось горючее вещество и кислород.

При поджигании смеси устройство через определенные промежутки времени выдавало волны требуемой частоты. В результате, люди, которые находились на расстоянии 60 метров от устройства. Падали замертво и погибали. Установка показала эффективность, однако уже был конец войны, ее не удалось полноценно испытать и запустить в серию. Саму же установку после разгрома “немцев” вывезли в Америку, как и многие другие образцы акустического оружия.

Сегодня идеи “немцев” получили свое развитие. Не так давно американская армия продемонстрировала устройство, которое генерирует «акустические пули». Специалисты из России также показали свою установку, которая создает инфразвуковые «акустические пули», которые поражают противника за сотни метров.