Инфразвук – друг или враг?

Начнем с краткого изложения нескольких событий. Из достаточно большого числа подобных – лишь четыре факта.

… В одной из лабораторий французского Центра научных исследований стали происходить загадочные явления. Ее сотрудники – здоровые, молодые люди, квалифицированные специалисты – после нескольких часов работы в лаборатории начинали ощущать сильное недомогание, тошноту, головокружение. При взгляде на знакомую и давно освоенную аппаратуру их охватывало совершенно непонятное чувство страха. А когда нужно было выполнять расчеты, даже простейшие арифметические действия оказывались для них непреодолимо трудными.

Сотрудники других отделов ничего подобного не испытывали и в шутку прозвали лабораторию заколдованной.

… Голландское судно «Ураган Медан», проходя Малаккский пролив, внезапно подало сигнал бедствия. Три точки, три тире, три точки… Отчаянный призыв «SOS» раздался в течение минуты. Затем следовало неразборчивая серия точек и тире, а потом отчетливое: « Я умираю». И тишина … Береговая служба недоумевала: в зоне пролива – спокойная вода, ясное небо …

Спасателям понадобилось немного времени, чтобы разыскать «Ураган Медан». Никаких следов повреждений на судне обнаружено не было: корпус цел, машина исправна, приборы функционируют нормально, рация включена… Но вся команда – мертва. Мертвый капитан - на мостике, мертвые офицеры – в кают–компании и штурманской рубке, мертвый радист, так и не выпустивший из рук ключ, которым недавно отстукивал « SOS» , мертвые матросы в разных местах парохода. Ни у кого ни ран, ни каких – либо признаков насильственной смерти. Поражало одно – выражение ужаса на лицах всех погибших.

… В пьесе, которую готовил к постановке в лондонском театре режиссер Джильберт Миллер, действие должно было почти мгновенно, после кратковременного затемнения сцены, перенестись из современности в 1783 год. Режиссеру хотелось, чтобы этот скачок из современной виллы в средневековый замок сопровождался какими-то особыми, на низких тонах, звуками, вызывающими у зрителей соответствующие эмоции – чувство таинственности, тревоги.

Известный физик Роберт Вуд, хорошо знакомый с Д.Миллером, предложил сопровождать эту сцену соответствующей музыкой. Что он сделал с театральным органом – знали лишь несколько человек.

Во время генеральной репетиции, когда наступил кульминационный момент скачка в прошлое, вступил в действие орган. И сразу же присутствующие в зале почувствовали беспричинную тревогу, страх. Это состояние усугублялось тем, что зазвенели многочисленные подвески в канделябрах зрительного зала старинного театра, задрожали стёкла в окнах, всё здание начало дрожать. Многие бросились к выходам. Паника охватила также жителей соседних домов и тех, кто находился вблизи театра на Шефтсбери Авеню. Всем почему – то показалось, что вот – вот начнётся землятресение, обрушаться дома, развернётся земля.

… Сообщение ТАСС, опубликованное в июле 1969 года: «Две безлюдные яхты обнаружены в эти июльские дни в районе Азорских островов. На их борту были запасы питания, питьевая вода и спасательное снаряжение». Зарубежные газеты описали событие подробнее. Никаких видимых причин, заставших людей покинуть яхты, не обнаружено. Вахтенные журналы на месте. Они не содержат никаких записей, которые бы свидетельствовали о надвигающейся опасности. Судя по некоторым признакам – разбросанным кое-где на палубе одежде и личным вещам – члены экипажа очень спешили оставить эти небольшие судёнышки. Куда все они подевались, так и не было выяснено. Десятки людей бесследно исчезли.

Подобные сообщения о покинутых людьми судах не так уж редки. Вот одно из недавних сообщений («Известия» от 4 декабря 1986 года): «Четыре судна, покинутые экипажем, обнаружены мексиканскими пограничниками в 370 морских милях к югу от порта Акапулько, передаёт Франс Пресс.

На двух грузовых судах были найдены остатки пищи, одежда. Плохие погодные условия помешали исследовать два других корабля – буксир и грузовое судно, но, судя по всему, они тоже «необитаемы». Начаты поиски исчезнувших экипажей».

Итак, несколько загадочных случаев: одни на суше, другие на морских просторах. Объединяет их только то, что люди испытывали на какое – то внешнее воздействие, не улавливаемое ни зрением, ни слухом, ни другими органами чувств.

В первом случае источник «колдовства» обнаружили сравнительно быстро. Профессор В. Гавро случайно приложил ладонь к стене и ощутил её лёгкое дрожание. Оказалось, что вблизи от Центра научных исследований было построено и начало работать небольшое промышленное предприятие, у которого вытяжная труба вентиляционной системы генерировала неслышные низкочастотные колебания – инфразвук. Злополучная лаборатория центра располагалась на пути его распространения. Он-то и вызвал вибрацию стен лаборатории, угнетающе действовал на её сотрудников.

Секрет другого заключался в том, что профессор Р.Вуд пристроил к органу ещё одну, более длинную и большего диаметра трубу, которая по замыслу должна была издавать самый низкий, какой только может уловить человеческое ухо, звук. Однако при игре органа она «молчала», но зато была источником довольно интенсивного инфразвука, вызвавшего столь необычное поведение у присутствовавших в зале и тех, кто находился в зоне его воздействия за пределами театра.

Причины происшествий с морскими судами так и остались невыясненными. Свидетелей трагедий не было: одни были мертвы, других не удалось разыскать.

Но история мореплавания со времён средневековья знает немало аналогичных случаев. «Летучие голландцы» - суда, покинутые командой или несущие скелеты неизвестно от чего погибших моряков, - не раз встречались на океанских просторах.

И среди множества гипотез о причинах этих трагедий привлекает внимания та, которая объясняет происшествия воздействием на людей инфразвука. Коварного, неслышимого нами, но при определённой частоте и интенсивности способного вызвать и недомогание, и болевые ощущения, и панический страх, и даже смерть.

Впрочем, как бы ни была правдоподобной гипотеза, она ещё не научный факт. Учёные и по сей день не пришли к единому мнению о причинах подобного рода трагедий. Но если сопоставить научные данные, полученные за последние несколько десятилетий, о влиянии инфразвука на организм человека, просто так отмахнуться от этой гипотезы нельзя.

Где и как рождается инфразвук?

Если вспомнить, что единица измерения частоты – герц (Гц) – означает одно колебание в секунду, легко представить себе, что вся природа, вся окружающая нас жизнь в большей или меньшей степени является источником инфразвука.

Всё живое движется. А всё, что движется в воздушной среде или в воде, создаёт разной частоты и интенсивности колебания этой среды. В самом деле, вот летит птица, с цветка на цветок перелетает бабочка, бежит собака, скачет лягушка – в каждом из этих случаев и взмахи крыльев бабочки, и движение лап, тела порождают низкочастотные колебания. Да мы сами – источник инфразвука. Биение сердца, колебания лёгких, перистальтика кишечника, вибрации голосовых связок, любое наше движение генерируют инфразвук.

Инфразвуковых колебаний в природе гораздо больше, чем акустических, слышимых.

Дует ветер, раскачивая деревья, кусты, траву, и колебания ветвей, листьев, стеблей рождают инфразвук. Точно так же возникает он и от падающей струи воды, и от волн на море, и при движении песков в пустыне.

Микросейсмические колебания земной поверхности с частотой 1 – 0,1Гц создают постоянный инфразвуковой фон над всей континентальной поверхностью планеты.

Отметим сразу, что инфразвуковые колебания, возникающие от естественных, природных источников, в большинстве случаев переносят мизерное количество энергии. Можно сказать, что природа «разговаривает» тихим-тихим инфразвуковым шепотом. Таким шепотом, который, если бы мы даже улавливали инфразвук ухом, всё равно не услышали бы – он был бы ниже порога слышимости. Ведь по этой же причине мы не слышим и множество колебаний на звуковых частотах : их интенсивность тоже ниже порога слышимости нашего органа слуха.

Но нередко природа возвышает голос. И говорить начинает на инфразвуковых басах. Землетрясение, извержение вулканов, лавины и сели, горные обвалы, штормы и ураганы на море, грозовые разряды порождают мощные инфразвуковые колебания. Рождённые, например бушующим штормом, они имеют интенсивность от 50 до 90 дБ. Ураганы, сопровождаемые высокой турбулентностью движущихся потоков воздуха, генерируют инфразвук интенсивностью до 75дБ, а при сильных землетрясениях его интенсивность достигает 90 – 100дБ.

За миллионы лет эволюции наш организм адаптировался и к постоянному инфразвуковому фону интенсивностью 34 – 45дБ, и к отдельным всплескам инфразвука при аномальных явлениях. На наше здоровье и жизнедеятельность они не влияют.

Но наряду с природой в наши дни достаточно громко «шумят» инфразвуковые творения рук человеческих – машины и станки, автомобили и самолёты, поезда, ракеты-носители при запуске, стреляющие пушки и взрывающиеся бомбы. В каждом из этих случаев низкочастотные колебания деталей и узлов машин, выбросы газов, резкие изменения давления воздуха рождают инфразвук, гораздо более мощный, чем от естественных источников.

Под воздействием ветра раскачиваются дома и башни, подавая свой «инфразвуковой голос». Даже открывающиеся и закрывающиеся двери в квартирах, подъездов домов, в учреждениях – источники инфразвука. Будь наш слух восприимчив к низкочастотным колебаниям, мы бы жили в шумном, постоянно что-то шепчущем, кричащем, грохочущем царстве инфразвука.

Вероятно, именно поэтому эволюционное развитие изменило конструкцию человеческого уха так, что оно перестало улавливать инфразвуковые колебания. Сама природа избавила нас от необходимости слышать непрерывную инфразвуковую какофонию. Но с одной точки зрения это имело и свою отрицательную сторону. Человек лишь сравнительно недавно обнаружил существование инфразвука, начал его изучать.

…Произошло это летом 1932 года на плавающем в Арктике ледоколе «Таймыр». С его борта периодически запускали наполненные водородом шары-зонды, предназначенные для исследования направления и скорости ветра на различных высотах верхних слоёв атмосферы. Однажды в ясную, не предвещавшую ухудшения погоду один из аэрологов, держа в руке надутый, приготовленный к запуску шар-зонд, случайно прикоснулся к нему лицом … и тотчас вскрикнул от резкой боли в ушах.

Присутствующие при этом сотрудники удивились, даже недоверчиво посмеялись. Однако повторить незапланированный «эксперимент» никто не пожелал: слишком уж неправдоподобным показалось, что упругий, податливый резиновый шар может причинить боль. Правда, о происшедшем всё же сделали запись в вахтенном журнале. Ночью на «Таймыр» обрушился сильный шторм.

Не так уж редко бывает, когда случай наталкивает на открытие.

Находившийся на борту «Таймыра» геофизик (будущий академик) В.В. Шулейкин заинтересовался странным происшествием. Вскоре было установлено, что перед приближением шторма оболочка шара-зонда начинает вибрировать с частотой 6 – 13 Гц. Она не издаёт слышимых звуков, но если попытаться прислонить к ней ухо, барабанная перепонка откликается резкой болью.

Позднее была проведена серия экспериментов в разных районах страны : на побережье Чёрного моря; на кораблях вдали от берегов; в Москве. Для опытов использовали шары разного диаметра, наполненные разными газами. И выяснилось, что резонанс возникает лишь у шаров, наполненных водородом, имеющих собственную частоту колебаний около 10Гц. К тому же, явление это обнаруживалось лишь на море и на побережье. А вот в Москве ничего подобного зафиксировать не удалось.

Уже в 1935 году В.В. Шулейкин имел основания утверждать, что шар-зонд, представляющий собой приёмник-резонатор инфразвуковых колебаний, резонирует под действием низкочастотных колебаний, возникающих во время бушующего за сотни километров шторма. Рождаются же они в результате срыва потока воздуха с гребней волн, возникновения с тыльной их стороны минивихрей.

Распространяясь в воздухе со скоростью около 1200 километров в час, преодолевая без существенного ослабления расстояния в сотни, иногда тысячи километров, эти инфразвуковые колебания несут информацию о приближающемся шторме. В.В. Шулейкин назвал их «голосом моря» и выразил уверенность, что оснащение кораблей и береговых служб устройствами для улавливания этого «голоса» позволит эффективно и заблаговременно предсказывать шторм.

Проведенные в те годы наблюдения выявили закономерность: с возрастанием скорости ветра и амплитуды морских волн интенсивность «голоса моря» резко увеличивается. При скорости ветра, например, в 20 метров в секунду мощность «голоса моря» может достичь 3 Вт с каждого метра фронта волны. Сравнительно небольшой шторм рождает инфразвук мощностью в десятки киловатт. Причём основное излучение идёт на частоте около 6 Гц.

Теоретические расчёты советского ученого Н.Н. Андреева показали, что при высоте волн 1 метр и скорости ветра 30м\с инфразвуковые колебания должны иметь именно такую частоту – 6 Гц. Таким образом, и наблюдения, и расчётные данные полностью совпали.

Несколько позже было обнаружено, что подобные же колебания генерируются и в воде, распространяясь тоже на громадные расстояния. Но добираются они до кораблей или морских берегов почти в четыре с половиной раза быстрее, чем по воздуху.

Впрочем, даже обнаружение «голоса моря» в 30-х годах не дало достаточно сильного импульса для изучения инфразвука и его источников. Через 30 лет, в середине 60-х годов, один из западных научных журналов опубликовал статью «Странные звуки в атмосфере». Оказывается, специалисты – акустики постоянно регистрируют инфразвуки в атмосфере, но не могут определить их источники и происхождения.

Прошли годы и десятилетия, пока Человек не узнал, что причинить вред самочувствия и здоровью, могут, наконец, приносить пользу при осуществлении различных технологических процессов.