次聲波

次聲波

次聲波,頻率小於20Hz(赫茲)的聲波[物理概念]叫做次聲波。次聲波不容易衰減,不易被水和空氣吸收。而次聲波的波長往往很長,因此能繞開某些大型障礙物發生衍射。某些次聲波能繞地球2至3周。某些頻率的次聲波由於和人體器官的振動頻率相近甚至相同,容易和人體器官產生共振,對人體有很強的傷害性,危險時可致人死亡。

基本信息

簡介

次聲波次聲波

次聲波又稱亞聲波,通常情況下次聲波並不引起人耳聽覺。與可聽聲波一樣,次聲波由各種物體的機械振動產生,通過各種彈性介質的振動向四周擴散傳播.許多自然現象出現時,如海上風暴、火山爆發、地震、大隕石落地、大氣湍流、海嘯、電閃雷鳴、波浪擊岸、水中漩渦、空中湍流、颱風、磁暴、極光、冰雹等等,都可伴有次聲波的發生;在與人類有關的活動中,諸如核爆炸,飛機、火箭、飛彈飛行,火炮發射,火車和捷運高速行駛時車身板壁與車內空氣的次聲頻耦振,輪船航行,飛馳的車輛,高樓和大橋搖晃,甚至鼓風機、攪拌機、擴音喇叭等都會產生很強的次聲波.另外,次聲波還廣泛分布於工業生產、建築業和交通運輸中,如高速公路上疾馳的車輛中可產生120dB聲強的次聲波。

次聲波所具有的神奇威力,引起了國外軍事科學家們的極大興趣,自上世紀60年代起,國外就競相研究次聲武器.美、法、日、俄等國都已研製出了次聲次聲炸彈。目前研究的次聲武器按其發射頻率和作用於人體部位的不同,可分為兩大類,即“神經型”次聲武器和“器官型”次聲武器。“神經型”次聲武器發射的次聲頻率和人腦的固有頻率(8~12Hz)相近.這種次聲波作用於人體時,會刺激人的大腦,使之共振,對人的意識和心理產生一定的影響,輕者感覺不適,注意力下降,情緒不安,頭昏、噁心;嚴重時使人神經錯亂,癲狂不止,休克昏厥,喪失作戰能力。“器官型”次聲武器發射的次聲頻率和人體內臟器官的固有頻率(4~8Hz)接近,當其作用於人體時,人體的內臟器官便會產生強烈共振,輕者肌肉痙攣,全身顫抖,呼吸困難;重者血管破裂,內臟損傷,甚至迅速死亡。

美國還將次聲波用於小型非致命武器的開發上,早在上世紀70年代,美警方就開發了用於控制騷亂人群的次聲武器,即使人“僵化”或失去戰鬥力的次聲槍。90年代,一些科研機構在美軍方資助下專門研製小型化的高功率次聲發生器,並進行了戰場模擬試驗.1995年底美國出兵干涉波赫內戰時,就曾秘密對波赫塞軍陣地進行過非致命的次聲攻擊,據稱,幾秒鐘就使塞軍陣地陷入一片混亂,有人昏倒,有人嘔吐不止。為預防劫機事件和恐怖攻擊,目前已由總部設在加利福尼亞州聖迭戈的美國技術公司研製出一種聲波槍。這種新型聲波武器可以發射“聲波子彈”,即集柬聲波.威力強大的集柬聲波能夠使劫機分子暫時失去行動能力,從而阻止劫機事件的發生.但這種聲波不會對飛機本身造成絲毫損害.美國新增加的空中警察將配備這種新型聲波槍。

產生

在自然界中,海上風暴、火山爆發、大隕石落地、海嘯、電閃雷鳴、波浪擊岸、水中漩渦、空中湍流、龍捲風、磁暴、極光、地震等都可能伴有次聲波的發生.在人類活動中,諸如核爆炸、飛彈飛行、火炮發射、輪船航行、汽車爭馳、高樓和大橋搖晃,甚至像鼓風機、攪拌機、擴音喇叭等在發聲的同時也都能產生次聲波。

特點

次聲波次聲波

雖然次聲波看不見,聽不見,可它卻無處不在,地震火山爆發風暴、海浪衝擊、槍炮發射、熱核爆炸等都會產生次聲波,科學家藉助儀器可以“聽到”它。

次聲波的傳播速度和可聞聲波相同,由於次聲波頻率很低。大氣對其吸收甚小,當次聲波傳播幾千千米時,其吸收還不到萬分之幾,所以它傳播的距離較遠,能傳到幾千米至十幾萬千米以外。1883年8月,南蘇門答臘島和爪哇島之間的克拉卡托火山爆發,產生的次聲波繞地球三圈,全長十多萬公里,歷時108小時.1961年,蘇聯在北極圈內新地島進行核試驗激起的次聲波繞地球轉了35圈。

次聲波還具有很強的穿透能力,可以穿透建築物、掩蔽所、坦克、船隻等障礙物。7000Hz的聲波用一張紙即可阻擋,而7Hz的次聲波可以穿透十幾米厚的鋼筋混凝土。地震或核爆炸所產生的次聲波可將岸上的房屋摧毀,次聲如果和周圍物體發生共振,能放出相當大的能量,如4Hz~8Hz的次聲能在人的腹腔里產生共振,可使心臟出現強烈共振和肺壁受損。

危害

次聲波次聲波作用示意圖

次聲波會干擾人的神經系統正常功能,危害人體健康。一定強度的次聲波,能使人頭暈、噁心、嘔吐、喪失平衡感甚至精神沮喪。有人論為,暈車、暈船就是在運行時伴生的次聲波引起的。住在十幾層高的樓房裡的人,遇到大風天氣,往往感到頭暈、噁心,這也是因為大風使高樓搖晃產生次聲波的緣故。更強的次聲波還能使人耳聾、昏迷、精神失常甚至死亡。

從20世紀50年代起,核武器的發展對次聲學的建立起了很大的推動作用,使得對次聲接收、抗干擾方法、定位技術、信號處理和傳播等方面的研究都有了很大的發展,次聲的套用也逐漸受到人們的注意.其實,次聲的套用前景十分廣闊,大致有以下幾個方面:

1.研究自然次聲的特性和產生機制,預測自然災害性事件.例如颱風和海浪摩擦產生的次聲波,由於它的傳播速度遠快於颱風移動速度,因此,人們利用一種叫“水母耳”的儀器,監測風暴發出的次聲波,即可在風暴到來之前發出警報.利用類似方法,也可預報火山爆發、雷暴等自然災害。

2.通過測定自然或人工產生的次聲在大氣中傳播的特性,可探測某些大規模氣象過程的性質和規律.如沙塵暴、龍捲風及大氣中電磁波的擾動等。

3.通過測定人和其他生物的某些器官發出的微弱次聲的特性,可以了解人體或其他生物相應器官的活動情況.例如人們研製出的“次聲波診療儀”可以檢查人體器官工作是否正常。

4.次聲在軍事上的套用,利用次聲的強穿透性製造出能穿透坦克、裝甲車的武器,次聲武器——般只傷害人員,不會造成環境污染。

致人於死的根源

次聲波海嘯產生的次聲波

人體內臟固有的振動頻率和次聲頻率相近似(0.01~20赫),倘若外來的次聲頻率與體內臟的振動頻率相似或相同,就會引起人體內臟的“共振”,從而使人產生上面提到的頭暈、煩躁、耳鳴、噁心等等一系列症狀.特別是當人的腹腔、胸腔等固有的振動頻率與外來次聲頻率一致時,更易引起人體內臟的共振,使人體內臟受損而喪命.前面開頭提到的發生在馬六甲海峽的那樁慘案,就是因為這艘貨船在駛近該海峽時,恰遇上海上起了風暴。風暴與海浪摩擦,產生了次聲波.次聲波使人的心臟及其它內臟劇烈抖動、狂跳,以致血管破裂,最後促使死亡。

次聲雖然無形,但它卻時刻在產生並威脅著人類的安全.在自然界,例如太陽磁暴、海峽咆哮、雷鳴電閃、氣壓突變;在工廠,機械的撞擊、摩擦;軍事上的核子彈、氫彈爆炸試驗等等,都可以產生次聲波.由於次聲波具有極強的穿透力,因此,國際海難救助組織就在一些遠離大陸的島上建立起“次聲定位站”,監測著海潮的洋面.一旦船隻或飛機失事附海,可以迅速測定方位,進行救助。

一些國家利用次聲能夠“殺人”這一特性,致力次聲武器——次聲炸彈的研製儘管眼下尚處於研製階段,但科學家們預言;只要次聲炸彈一聲爆炸,瞬息之間,在方圓十幾公里的地面上,所有的人都將被殺死,且無一能倖免.次聲武器能夠穿透15米的混凝土和坦克鋼板.人即使躲到防空洞或鑽進坦克的“肚子”里,也還是一樣地難逃殘廢的厄運.次聲炸彈和中子彈一樣,只殺傷生物而無損於建築物。但兩者相比,次聲彈的殺傷力遠比中子彈強得多。

首次發現

1890年,一艘名叫“馬爾波羅號”帆船在從紐西蘭駛往英國的途中,突然神秘地失蹤了。20年後,人們在火地島海岸邊發現了它。奇怪的是,船上的東西都原封未動,完好如初。船長航海日記的字跡仍然依稀可辨;就連那些死已多年的船員,也都“各在其位“,保持著當年在崗時的“姿勢”;
1948年初,一艘荷蘭貨船在通過馬六甲海峽時,一場風暴過後,全船海員莫名其妙地死光;在匈牙利鮑拉得利山洞入口,3名旅遊者齊刷刷地突然倒地,停止了呼吸......
上述慘案,引起了科學家們的普遍關注,其中不少人還對船員的遇難原因進行了長期的研究.就以本文開頭的那樁慘案來說,船員們是怎么死的?是死於天火或是雷擊的嗎?不是,因為船上沒有絲毫燃燒的痕跡;是死於海盜的刀下的嗎?不!遇難者遺骸上沒有看到死前打鬥的跡象;是死於飢餓乾渴的嗎?也不是!船上當時貯存著足夠的食物和淡水.至於前面提到的第二樁和第三樁慘案,是自殺還是他殺?死因何在?兇手是誰?檢驗的結果是:在所有遇難者身上,都沒有找到任何傷痕,也不存在中毒跡象。顯然,謀殺或者自殺之說已不成立。那么,是以疾病一類心腦血管疾病的突然發作致死的嗎?法醫的解剖報告表明,死者生前個個都很健壯!
經過反覆調查,終於弄清了製造上述慘案的“兇手”,是一種為人們所不很了解的次聲聲波。

危害

次聲波次聲波
50年前,美國一個物理學家羅伯特·伍德專門為英國倫敦一家新劇院做音響效果檢查,當劇場開演後,羅伯特·伍德悄悄打開了儀器,儀器無聲無息地在工作著。不一會兒,劇場內一部分觀眾便出現了惶惶不安的神情,並逐漸蔓延至整個劇場,當他關閉儀器後,觀眾的神情才恢復正常。這就是著名的次聲波反應試驗。
原來,人體內臟固有的振動頻率和次聲頻率相近似(0.01-20赫),倘若外來的次聲頻率與體內臟的振動頻率相似或相同,就會引起人體內臟的“共振”,從而使人產生上面提到的頭暈、煩躁、耳鳴、噁心等等一系列症狀。特別是當人的腹腔、胸腔等固有的振動頻率與外來次聲頻率一致時,更易引起人體內臟的共振,使人體內臟受損而喪命。前面開頭提到的發生在馬六甲海峽的那樁慘案,就是因為這艘貨船在駛近該海峽時,恰遇上海上起了風暴,風暴與海浪摩擦,產生了次聲波。次聲波使人的心臟及其它內臟劇烈抖動、狂跳,以致血管破裂,最後促使死亡。
因此,科學家們發現,當次聲波的振盪頻率與人們的大腦節律相近,且引起共振時,能強烈刺激人的大腦,輕者恐懼,狂癲不安。重者突然暈厥或完全喪失自控能力,乃至死亡。當次聲波振盪頻率與人體內臟器官的振盪節律相當,而當人處在強度較高的次聲波環境中,五臟六腑就會發生強烈的共振。剎那間,大小血管就會一齊破裂,導致死亡。
正因為次聲波對人體能造成危害,世界上有許多國家已明確將其列為公害之一,並規定了最大允許次聲波的標準。並從聲源、接受噪聲、傳播途逕入手,實施了可行的防治方法。

動物次聲波

一、能聽見次聲波的常見動物
狗(15Hz-50000Hz)
大象(1Hz-20000Hz)
鯨(15Hz-10000Hz)
水母(8Hz-13Hz)
二、能發出次聲波的常見動物
大象:用腳踩踏地面發出次聲波,在遠處的同類用腳就能感覺到同類了。
鱷魚:在求偶期間會在水面靠震動背部發出次聲波,在遠處的異性就能感覺到。
老虎:虎嘯擁有次聲波的威力,可以震錯位人的耳朵關節,聲音由低到高,能傳播很遠。
三、既能發出次聲波又能聽到次聲波的常見動物
大象

套用

從20世紀50年代起,核武器的發展對次聲學的建立起了很大的推動作用,使得對次聲接收、抗干擾方法、定位技術、信號處理和傳播等方面的研究都有了很大的發展,次聲的套用也逐漸受到人們的注意。其實,次聲的套用前景十分廣闊,大致有以下幾個方面:
1.研究自然次聲的特性和產生機制,預測自然災害性事件。例如颱風和海浪摩擦產生的次聲波,由於它的傳播速度遠快於颱風移動速度,人們利用一種叫“水母耳”的儀器,監測風暴發出的次聲波,即可在風暴到來之前發出警報。利用類似方法,也可預報火山爆發、雷暴等自然災害。
2.通過測定自然或人工產生的次聲在大氣中傳播的特性,可探測某些大規模氣象過程的性質和規律。如沙塵暴、龍捲風及大氣中電磁波的擾動等。
3.通過測定人和其他生物的某些器官發出的微弱次聲的特性,可以了解人體或其他生物相應器官的活動情況。例如人們研製出的“次聲波診療儀”可以檢查人體器官工作是否正常。
4.次聲在軍事上的套用,利用次聲的強穿透性製造出能穿透坦克、裝甲車的武器。次聲武器,一般只傷害人員,不會造成環境污染。
科學家正在研究、監測和控制次聲波,以便有效地避免它的危害,並從中獲取信息來預。

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