Инфразвуки - это звуки с частотой
16-20 герц и ниже. Казалось бы, это небольшой участок частотной шкалы.
Однако колебания в границах этого участка могут быть равны одному герцу,
десятой, сотой, тысячной, миллионной доле герца и т. д. Эта область
звуковых частот лежит вне восприятия человеческим ухом.
В начале книги отмечалось, что инфразвуки изучены еще недостаточно.
Вместе с тем даже то, что мы о них знаем, дает основание сделать вывод о
большом научном и практическом значении звуковых колебаний такой
частоты. Обращает внимание прежде всего тот факт, что звуковые волны
этого частотного диапазона характеризуются высокой проникающей
способностью: они распространяются на большие расстояния и почти при
этом не ослабляются.
Инфразвуковые волны возникают в самых различных условиях: при обдувании
ветром зданий, деревьев, телеграфных столбов, металлических ферм, при
движении человека и животных, при работе различных механизмов и т. д.
Иными словами, мы живем в мире инфразвуков, не подозревая об этом.
Зарегистрировать их могут лишь специальные приборы.
Но не подозревая о существовании в мире инфразвуков, не слыша их, мы тем
не менее можем от них пострадать или в лучшем случае испытать весьма
неприятные ощущения.
Дело в том, что некоторые внутренние органы человека имеют собственные
резонансные частоты колебаний 6-8 герц. При воздействии инфразвука этой
частоты может возникнуть, естественно, резонанс и вызвать неприятные
ощущения, а то и привести к тяжелым последствиям. Инфразвук даже
небольшой мощности действует болезненно на уши, заставляет <колебаться>
внутренние органы - человеку кажется, что внутри у него все вибрирует.
По-видимому, именно инфразвуки являются основной причиной тяжелой и
непроходящей усталости городских жителей и рабочих <шумных> предприятий.
В одном из старинных лондонских театров более полувека назад ставили
пьесу, в середине которой действие переносилось из современности в
глубокое прошлое. Как ни пытался постановщик создать впечатление
таинственности по ходу действия, ничего у него не получалось. Знаменитый
ученый физик Роберт Вуд, отличавшийся удивительной изобретательностью по
части оригинальных физических опытов и экспериментов, находившийся на
репетиции, предложил воздействовать на зрителей низкочастотным
неслышимым звуком. На следующий день в театр привезли очень длинную и
широкую трубу и пристроили ее к органу. Незадолго до начала спектакля
Вуд провел кратковременный опыт по влиянию инфразвука на людей. Когда он
привел в действие генератор, ничего не подозревавших зрителей охватило
странное беспокойство, беспричинный страх, они стали тоскливо
переглядываться, смотреть по сторонам, а некоторые встали со стульев и
пошли к выходу. Никакого звука не было, но хрустальные подвески
старинного канделябра задрожали. Даже на улице началась паника.
Аналогичный случай произошел в лаборатории электроакустики Морского
научно-исследовательского центра в Марселе, где ученые проводили опыты
на различных частотах и мощностях излучения. При испытании одного из
генераторов инфразвука исследователи вдруг почувствовали себя плохо. Все
вибрировало у них внутри - желудок, сердце, легкие. В соседних
лабораториях люди закричали от боли. Генератор выключили, но в течение
еще нескольких часов они чувствовали себя совершенно <разбитыми>. В той
же лаборатории был создан инфразвуковой генератор, способный разрушить
здание, хотя его мощность составляла всего 2 киловатта.
Разрушительная сила инфразвука проявляется тогда, когда частота
инфразвуковых колебаний совпадает с собственной (резонансной) частотой
предметов. Происходит примерно то же самое, что в известном из школьного
курса физики случае, когда под шагавшими в ногу солдатами обрушился
мост. Естественно поэтому, что работа с инфразвуком и его изучение
представляют известную трудность.
Детальными исследованиями инфразвуков занялся французский ученый Гавро,
причем не столько по влечению, сколько под влиянием случайной причины.
Однажды Гавро и сотрудники его лаборатории внезапно подверглись
воздействию очень интенсивных низкочастотных волн, которые вызвали у
людей сильную боль в ушах. Приборы и установки в лаборатории буквально
вибрировали, тогда как- микрофоны не зарегистрировали никакого звука.
Через некоторое время источник всех несчастий был найден. Им оказался
неисправный вентилятор соседнего с лабораторией предприятия, вращающийся
с малой скоростью.
Сотрудники лаборатории начали изготовление источников инфразвука -
инфразвуковых генераторов. По принципу работы генераторы напоминают
органную трубу или полицейский свисток. Некоторые из таких сооружении
имели огромную мощность. В лаборатории Гавро был изготовлен генератор,
который излучал волны, почти смертельные для человека. Через пять минут
после начала работы этого генератора сами его создатели стали испытывать
мучительные боли. Инфразвук интенсивностью 160 децибел непосредственно
действовал на внутренние органы человека, и была реальная угроза, что он
может привести к внутренним кровоизлияниям. Другой изготовленный здесь
генератор хоть обладал значительно меньшей мощностью, тем не менее ее
вполне хватило, чтобы на потолке и стенах помещения появились трещины.
По подсчетам Гавро инфразвуковой источник с частотой 7 герц должен иметь
диаметр около 7,5 метра. Мощность такого чудовища в 170 тысяч раз будет
превосходить мощность полицейского свистка.
Приведенные случаи - особые, связанные с большими дозами инфразвукового
излучения. А обычный эффект его слабого воздействия на человеческий
организм проявляется в виде <морской болезни>, тошноты, головокружения,
усталости, неприятных ощущений, головной боли, иногда ослабления зрения.
Научные исследования показали, что инфразвук <присутствует> практически
везде, но, безусловно, в разных дозах. Наиболее он ощутим, например, в
тоннелях, где движутся поезда и автомобили, а также под мостами и
эстакадами. Измерения позволили сделать вывод, что инфразвук усиливается
в помещениях небольшого объема. Проще говоря, в квартире, например, он
более ощутим, чем на улице.
Выяснилось, что большинство источников инфразвука создано самими же
людьми. Легковой автомобиль на скорости 100 километров в час создает
инфразвук интенсивностью более 100 децибел, а двухместный вертолет на
скорости 120 километров в час - около 120 децибел. В моторном отделении
400-тонного парома зарегистрированы инфразвуковые колебания на частоте
13 герц интенсивностью 113 децибел.
Инфразвук с известной долей условности можно уподобить нейтрино -
элементарной частице, которая настолько слабо взаимодействует с
веществом, что для нее земной шар - не преграда. Инфразвук таким
свойством, конечно, не обладает, тем не менее и он проходит без
значительного ослабления многие преграды, благодаря тому что у него
очень велика длина волны. Причем тут любопытно вот что: инфразвуки легко
<маскируются> слышимыми звуками - шумом. Чем более шумно вокруг нас, тем
меньше <слышен> инфразвук.
Инфразвук любой частоты и интенсивности техногенного происхождения - это
один из видов загрязнения окружающей среды, вредного для здоровья людей.
К сожалению, нигде в мире нет пока научно установленных нормативов
инфразвукового излучения, отступление от которых влечет за собой
неблагоприятные воздействия на человеческий организм. Но исследования в
этом направлении интенсивно ведутся на фоне изучения инфразвуков вообще.
У нас в стране этим занимаются, например, в Научно-исследовательском
институте строительной физики (НИИСФ), Московском
научно-исследовательском институте гигиены имени Ф. Ф. Эрисмана и
Московском государственном университете.
Ученые НИИСФа, используя специальную камеру, исследуют инфразвуки с
разных сторон. Колебания, не представляющие опасности для организма,
создаются электродинамическими преобразователями. Задача опытов -
определить степень влияния низкочастотных колебаний на нервную,
сердечнососудистую системы человека, на его работоспособность. Внимание
и реакция определяются с помощью специальных тестов, таблиц и приборов.
Установлено уже, что у половины проверяемых людей шум на частоте 2-15
герц интенсивностью 105 децибел в два раза замедляет зрительную реакцию,
а при уровне шума 95 децибел на 10 процентов возрастают ошибки слежения
за стрелочным индикатором. Замечено также судорожное подергивание
глазного яблока и нарушение функции органов равновесия.
Характерно, что именно с такими инфразвуками мы часто сталкиваемся в
повседневной жизни. Теперь понятно, почему многие автомобилисты жалуются
на неприятные ощущения и даже страх, который они испытывают при
длительных поездках на автомобилях со скоростью, близкой к 100
километрам в час. Некоторые водители жалуются на головокружение,
напоминающее легкое опьянение, затуманивание зрения, повышенную
сонливость, слабость.
В настоящее время основная цель ученых - найти методы борьбы с
инфразвуком, так как он, как уже было сказано, распространяется
беспрепятственно на десятки тысяч километров и никакие строительные
сооружения не могут этому помешать.
Чего же удалось достичь в борьбе с инфразвуком? Пока немногого.
Сотрудники Ленинградского института железнодорожного транспорта создали
своего рода глушитель инфразвукового шума для компрессоров и других
машин. В НИИСФе ведется разработка специальных инфразвуковых изолирующих
перегородок. Звукопоглотители низкочастотных колебаний разрабатываются и
акустиками кафедры физики Московского государственного университета. Во
Франции Гавро тоже занимается вопросами защиты от интенсивного
инфразвука. Он предложил и в лабораторных условиях экспериментально
опробовал систему клапанов для выпрямления низкочастотных звуковых волн.
Английские ученые с 1964 года занимаются изучением последствий
воздействия на человека инфразвуков. Поводом к таким исследованиям
послужило одно непредвиденное обстоятельство. Сотрудники
конструкторского бюро, расположенного недалеко от полигона, на котором
испытывались реактивные двигатели для самолета <Конкорд>, постоянно
чувствовали недомогание. Исследование показало, что во время испытаний
двигателей в помещении наблюдался очень высокий уровень интенсивности
инфразвука. Необычные симптомы, которые возникли у людей, были
обусловлены сверхнизкочастотными компонентами звука, присутствовавшими в
спектре шумов реактивного двигателя. Высокий уровень инфразвука может
вызвать нарушение в статических и динамических органах равновесия тела,
которые являются частью внутреннего уха. Есть предположение, что область
собственных частот этих органов лежит именно в инфразвуковом диапазоне
от 2 до 20 герц. Опросы людей, работающих на площадках для запуска ракет
в США, подтвердили это предположение. Английские ученые работали с
инфразвуковымп генераторами частотой два герца и более мощностью 140
децибел. Обычными приборами такие звуки обнаружить нельзя, поэтому были
изготовлены специальные наушники, представляющие собой два 15-ваттных
микрофона диаметром около 30 сантиметров. Эксперименты, проведенные над
сотрудниками лаборатории, и записи биотоков глазных мышц при судорожных
подергиваниях, связанных обычно с потерей равновесия, подтвердили
гипотезу о нарушении функций органов равновесия. Люди во всех подобных
случаях испытывают одинаковые ощущения: легкую тошноту, ощущение
вращения, непроизвольное вращение глазных яблок и, наконец, чувство
какого-то неудобства. Все эти симптомы указывают на нарушение функций
органов равновесия при облучении человека инфразвуковыми колебаниями в
диапазоне частот 2-10 герц.
Ответные реакции организма изучались при двух режимах работы источника
инфразвука: первый - при частоте 6 герц мощностью 142 децибела; второй -
при частоте 2 герца мощностью 150 децибел. Анализ записей биотоков
показал, что при втором режиме наблюдались более существенные нарушения
функций органов равновесия. В этом случае люди испытывали острое чувство
потери равновесия и сильное ощущение тошноты.
Впечатляющие результаты были получены американским ученым Данном. Он
заметил, что летчики и космонавты, подвергнутые воздействию искусственно
созданного инфразвука, медленнее решали простые арифметические задачи,
нежели обычно. Существует предположение, что различные аномалии в
состоянии людей при плохой погоде, объясняемые климатическими условиями,
являются на самом деле следствием воздействия инфразвуковых волн. Много
данных говорит о том, что некоторые животные могут служить надежными
биопредвестниками землетрясений, поскольку зарождение очагов
землетрясений сопровождается излучением волн необычайной длины, животные
их чувствуют раньше, чем разразится само землетрясение. Некоторые ученые
предполагают, что инфразвук оказывает сильное влияние на психику людей.
В Англии были проведены исследования, цель которых изучить влияние на
человека инфразвука, возникающего при работе судовых двигателей. Уровень
инфразвука в данных экспериментах был несколько ниже, чем в лабораторных
условиях. Однако в записи, проведенной в машинном отделении судна при
уровне интенсивности 118 децибел и частоте 7 герц, наблюдался пик,
связанный с такими явлениями, как головокружение, вялость и потеря
равновесия.
Поиски источников интенсивного инфразвука проводились также в
промышленности и на транспорте. Максимальный уровень инфразвука (134
децибела) был отмечен на частоте 13 герц. Его создавал двигатель катера
мощностью 400 лошадиных сил при поступлении во всасывающее отверстие
карбюратора потока воздуха. В промышленности инфразвук высокой
интенсивности возникал вблизи работающих на полную мощность
сталеплавильных печей на металлургических завода* (118 децибел при
частоте 6 герц) и в автомобилях, движущихся со скоростью 100 километров
в час. Замечено, что если на судах инфразвук создается за счет работы
двигателя, то в автомобилях он обусловлен срывом встречного потока
воздуха позади автомобиля, причем интенсивность инфразвука возрастает с
уменьшением частоты.
Исследования нарушений функций внутренних органов человека,
подвергающегося воздействию инфразву-ковых колебаний, находятся еще в
начальной стадии. Однако полученные результаты позволяют сделать вывод о
том, что инфразвук потенциально опасен для здоровья человека. Он
способствует потере чувствительности органов равновесия тела, а это
приводит к появлению боли в ушах, позвоночнике и повреждениям мозга.
Вероятно, еще более пагубными следует считать психологические
последствия, обусловленные инфразвуком, который постоянно присутствует в
атмосфере, хотя внешне она кажется нам совершенно спокойной.
Изучать инфразвук невозможно без устройств, регистрирующих инфразвуковые
волны. Так как длина волны инфразвука велика (например, при частоте 7
герц она равна 48,5 метра), то обычные микрофоны не регистрируют такие
колебания. Поэтому для регистрации инфразвуков разработаны детекторы
инфразвука, которые по устройству довольно сложные.
Исследования в области инфразвука начаты сравнительно недавно, поэтому
тут много еще неясного. Даже то, что уже признано доказанным, требует
дальнейшего, более глубокого изучения. Какие новости принесет раздел
акустики, занимающийся изучением инфразвуков, покажет будущее.
"Звук, ультразвук, инфразвук" автор: И.Г. Хорбченко, Издательство
"Знание" Москва 1986 год.
