次声波漫谈

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五十多年前,美国的一位物理学家伍德为英国伦敦一家剧院设计安装了一个扩音喇叭。试用时,这个扩音喇叭发出一种奇特而低沉的声音,使剧院的门窗簌簌抖动起来,仿佛房屋立刻就要坍塌似的,使人们大为惊慌。后经科学家研究,这是由于扩音喇叭发出的一种频率很低的声波——次声波所致。

在自然界里,声波频率的范围十分宽广,而人的耳朵却只能听到频率在二十赫兹至二万赫兹之间的声音,频率高于二万赫兹的声音称为超声,频率低于二十赫兹的声音叫做次声。超声和次声都是人耳听不到的,但与噪声相比,次声波对人的危害最非常大的。

次声波能使人感到烦燥、耳鸣、头痛、失眠、恶心和心悸等。有人发现,1~3赫兹的次声波能使人产生恐惧,地震前动物的不安,就是这个频段产生的次声波引起的;3~6赫兹能引起人的神经混乱、失去理智;8~12赫兹可以使人的思维集中、增强记忆能力。而强烈的次声波还会使人的四肢麻木、鼻孔出血,尤其次声波能与人体内脏的固有低频产生共振而使心脏破裂。为保证人们的健康,一些国家规定了环境次声声级,美国、挪威等国家规定在120分贝以下,瑞典等国家规定在100分贝以下。

产生次声波的原因是多种多样的,大体可归纳为两个方面:一是由于自然现象而产生的,如火山爆发、地震震波、龙卷风、闪电、雷鸣、台风等;二是人为因素,如核爆炸、火箭发射、超音速飞机的飞行等,都会伴有次声波。在我们的日常生活和工业生产过程中,也会产生次声波,如鼓风机吸入或压送空气不均匀时、炼钢炉的火焰形成涡流时也可能产生次声。然而,在敞开的自然界中,是很难产生高强度的次声波,即使产生了次声波,也不易聚集。由于次声波具有传播距离远,穿透性强、杀伤力高等特点,有些国家正置力于研究把次声用于炸弹的可能性,这对人类将是一个极大的威胁。

次声,固然对人类有很大的危害性,可是正由于它具有传播距离远、传播速度快、能量衰减小的特点,又为人们利用次声信息、及早探测到各种有害人类的人为及自然现象,以便及时采取防范措施,提供了方便。1968年,一艘装有核武器的苏联潜水艇发生爆炸,美国就利用了爆炸时产生的次声波,相当准确地判断出发生爆炸的水域,并取得了苏联导弹核武器的秘密。六十年代后,美国在世界各地建立了许多次声波监听站,以便有效地监测其它国家发射的洲际导弹和卫星,并根据分析次声波的强弱,确定洲际导弹或火箭能产生的推力和射程等军事技术情报。另外,利用次声波还可以进行灾害性天气预报工作。一旦在某一地区、海域出现了风暴,而风暴的移动速度远赶不上次声波的传播速度,这样由风暴产生的次声波无意中给遥远的监测站送去了情报,人们就可推算出多长时间后本地区将出现风暴。

随着科学技术的发展,现在已经具有监测次声波的技术及仪器,对有害于人类的各种次声波,可以采取有效的防范措施。(陈晓)