Ugrás a tartalomhoz

Infrahang

Ellenőrzött
A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Infrahangokat érzékelő megfigyelőállomás (Qaanaaq, Grönland)

Infrahangnak nevezzük az olyan alacsony frekvenciájú hangokat, amik emberi füllel nem hallhatók. Megegyezés szerint ez a 16–20 Hz alatti frekvenciájú hangokat jelenti. Nagy hangnyomás esetén azonban az infrahang is észlelhető, mert a test belső szerveit rezgésbe hozza.

Felhasználása

[szerkesztés]

A 20 Hz alatti hangfrekvenciák megfigyelését használják fel a földrengések előrejelzésében, olaj- és földgázlelőhelyek kutatásában, továbbá a szív működésének vizsgálatában (balliszto-kardiológia és szeizmo-kardiológia), és az esetleges nukleáris robbanások észlelésében.

Az infrahangra jellemző, hogy akár több ezer km-es távolságra is terjedhet, ezért kiválóan alkalmas légkörkutatásra.

Felfedezése

[szerkesztés]

Első tudományosan dokumentált észlelése a Krakatau tűzhányó 1883-as kitörésekor történt, amikor a barométerek a Föld sok pontján alacsony frekvenciás rezgéseket rögzítettek.

Természetes keletkezése

[szerkesztés]

Infrahang sokféle természeti jelenség, esemény során keletkezik. Például viharos időjárás közben, tornádóban, tenger hullámzásakor, lavina, vagy földrengés során, vulkán kitörésekor, meteor megjelenésekor,[1] vízesés közelében, jéghegy leomlásakor, villámláskor és sarki fényben.[2]

A keletkezés ideje lehet rövid, impulzusszerű, vagy hosszantartó. Mindkét esetben nagy légtömegeket kell megmozgatni és ehhez sok energia kell. A létrejövő infrahang frekvenciája a létrehozó test méretével fordítottan arányos, a nagyobb test alacsonyabb frekvenciájú infrahangot tud létrehozni. A legalacsonyabb frekvenciájú infrahang a hegyek fölött kialakuló örvényes áramlásban jön létre, ez a frekvencia lehet akár 0,01 Hz is.

Óceáni nemlineáris felszíni hullámok és tenger alatti áramlások kölcsönhatásakor erős, 0,2 Hz körül frekvenciájú infrahangok keletkeznek, ezeket idegen szakszóval microbaromnak nevezik.[3]

A bálnák, elefántok, vízilovak, rinocéroszok, zsiráfok, okapik és az aligátorok ismertek arról, hogy infrahangot bocsátanak ki nagy távolságú kommunikáció céljából (ez a bálnák esetében több száz km is lehet).

A biológusok feltételezik, hogy egyes vándorló madarak felhasználják a tájékozódásukban a természetben létrejövő infrahangokat, ilyen források például a hegyek környezetében létrejövő örvényes áramlások.[4] Az elefántok által kibocsátott infrahang több száz km-re terjed a szilárd talajban, amit fajtársaik a lábukon keresztül érzékelnek.[5] Ezeknek a hangoknak a frekvenciája a 15–35 Hz tartományban van, és elérhetik a 117 dB hangnyomást.[6] Ezeket a hangokat a fajtársak mozgásának összehangolására és különösen a párválasztás időszaka során használják.

Terjedése

[szerkesztés]

Az infrahang a szeizmikus hullámokhoz hasonlóan a Föld szilárd anyagában is, de a levegőben is terjed. A légkörben a terjedési sebesség a környezeti paraméterektől (hőmérséklet, nyomás) függően erősen változó lehet. Mint minden hanghullám, az infrahang is visszaverődik vagy megváltoztatja a haladási irányát az akadályokon, ami akár egy nagy sebességű légáramlás is lehet.

Az infrahang sebessége arányos a levegő abszolút hőmérsékletének négyzetgyökével és növekszik a szél irányában. A hőmérséklet és a szél viselkedése függ a magasságtól, földrajzi helytől, napszaktól és az éves időszaktól.

Kedvező széljárás esetén akár a sztratoszférától is visszaverődhet a Föld felé. A termoszférán belül a magassággal jelentősen növekvő hőmérséklet miatt visszaverődik.

A troposzférában, a legalacsonyabb légköri rétegben is visszaverődhet, ha a magassággal csökkenő hőmérsékletben inverzió jön létre, vagy ha az infrahang a nagy sebességű szél irányában halad.

Mesterséges előállítása

[szerkesztés]

Infrahang keletkezik hangrobbanás vagy közönséges robbanás esetén is (legyen az kémiai vagy akár nukleáris eredetű), dízelmotor működése során, szélturbina közelében vagy nagy méretű basszushangsugárzóban.[7]

A nukleáris kísérletek betiltását ellenőrző bizottság (Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization Preparatory Commission) infrahangok érzékelését is felhasználja (szeizmikus, hidroakusztikus és radioaktivitás-érzékelők mellett).

Állati reakciók infrahangra

[szerkesztés]

Feltételezések szerint a talajon élő állatok érzékelik az infrahangokat és ez menekülési reakciót vált ki belőlük. Erre példa a 2004-es indiai-óceáni szökőár, aminek partot érése előtt az állatok elhagyták a területet.[8] Mások szerint ebben elektromágneses hullámok feltételezett érzékelése is szerepet játszhatott.[9]

Infrahangokat a galambok is képesek érzékelni, ezáltal tájékozódásuk során használni a Nap állása és a földi mágneses tér mellett.[10]

Emberi reakciók infrahangra

[szerkesztés]

Bár az emberi hallás alsó frekvenciájának általánosan elfogadott értéke 20 Hz, nagy hangnyomású szinuszhullám ideális körülmények között még 12 Hz-nél is érzékelhető.[11] Még a 10 Hz alatti hanghullámok nyomása is észlelhető a fülben lévő dobhártyán.

Az emberi populáción belül nagy eltérések vannak a hallás tekintetében is. Egyesek hallhatnak olyan alacsony frekvenciás hangokat, amit mások nem. Ugyanakkor a füllel nem hallható hangok is hatással vannak az emberi szervezetre. Sok emberben félelmet vagy rosszullétet váltanak ki. Mások természetfeletti élményként élik meg.[12]

A 17 Hz-es infrahanggal végzett kísérlet

[szerkesztés]

2003. május 31-én brit tudósok egy csoportja tömeges kísérletet végzett 700 résztvevővel (helyszín: Purcell Room, London). Egy kísérleti célból szervezett koncerten (amit Infrasonicnak neveztek) a hallhatósági küszöb alatti, 17 Hz-es szinuszhullámot kevertek a zenéhez. Ezt egy különösen nagy mozgású subwooferrel (basszushangot közvetítő hangszóróegységgel) állították elő.

A koncerten két egyforma zenei anyagú előadás volt, mindegyik négy zenei darabból állt. A négy darabból csak kettőhöz keverték hozzá a 17 Hz-es hangot. A második előadáson megcserélték a két zenei darabot, amihez az infrahangot keverték azért, hogy a zenei hatást kiküszöböljék az eredményből. A közönség egyik előadásnál sem tudta, hogy melyikhez van keverve infrahang.

Az infrahangot is tartalmazó darabok után a résztvevők 22%-a panaszkodott az alábbi tünetek valamelyikére: szorongás, nyugtalanság, rosszkedv, félelem, hideg érzés a gerinc mentén, nyomás a mellkason.[13][14] Az eredmények bemutatásakor Richard Wiseman professzor azt mondta: „Ezek az eredmények arra utalnak, hogy az alacsony frekvenciás hang szokatlan, kellemetlen élményeket hozhat létre, még akkor is, ha a hallhatósági küszöb alatt van. Néhány tudós szerint ilyen hangok lehetnek a felelősek néhány »kísértetjárta« helyszínen tapasztalható élményért.”[12]

„Szellem a gépben”

[szerkesztés]

Vic Tandy, a Coventry University egyik tanára szerint a 19 Hz körüli infrahangok lehetnek felelősek egyes „szellemlátásokért”.

Egyik éjszaka egy közismerten kísértetjárta laboratóriumban dolgozott Warwickban, amikor hirtelen nyugtalanná vált és a szeme sarkában egy szürkés foltot vett észre. Amikor odafordult, a folt eltűnt. A NASA egyik anyaga szerint a szem rezonanciafrekvenciája 18 Hz.[15] Az említett helyen valószínűleg ilyen frekvenciájú rezgés keletkezett és ezt Tandy a szem rezgése következtében szürke foltként érzékelte.

A következő napon a vívótőrjét egy satuba fogta be, és észrevette, hogy a penge hevesen rezegni kezd. A vizsgálat kiderítette, hogy az elszívóberendezés ventilátorának frekvenciája 18,98 Hz volt, a szoba mérete pontosan megfelelt e hanghullám hullámhossza felének, az asztal középen állt, így ott állóhullám alakult ki, ez hozta rezgésbe a pengét.[16]

Tandy tovább vizsgálta a jelenséget, és megjelentetett egy tanulmányt The Ghost in the Machine címmel (jelentése: „szellem a gépben”, vagy „kísértet a gépben”).[17] Tandy felmérte az olyan közismerten kísértetjárta helyeket, mint például a coventryi katedrális mellett található Tourist Information Bureau alagsora,[18][19] és az edinburgh-i kastély.[20][21]

Lásd még

[szerkesztés]

Jegyzetek

[szerkesztés]
  1. ↑ Garces, M., Willis, M. (2006). „Modeling and Characterization of Microbarom Signals in the Pacific”. [2009. február 11-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2007. november 24.) „Infrahangot sokféle természeti jelenség állít elő, például viharos időjárás, tornádó, lavina, földrengés, vulkán, meteor, és ami ennek a munkának a középpontjában van, az óceáni nemlineáris hullámok.” 
  2. ↑ Haak, Hein: Probing the Atmosphere with Infrasound: Infrasound as a tool (PDF). CTBT: Synergies with Science, 1996–2006 and Beyond. Preparatory Commission for the Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization, 2006. szeptember 1. [2007. július 2-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2007. november 24.)
  3. ↑ Microbaroms. Infrasonic Signals. University of Alaska Fairbanks, Geophysical Institute, Infrasound Research Group. [2008. február 15-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2007. november 22.) „A mindenütt észlelhető 5 másodperces periódusú hullámokat, amiket “microbarom”-nak neveznek, a tengeri viharokban keletkező állóhullámok állítják elő, ezek frekvenciája lemehet akár 0,02 Hz-ig és fel 10 Hz-ig.”
  4. ↑ Goddard Space Flight Center
  5. ↑ (1991) „African elephants respond to distant playbacks of low-frequency conspecific calls”. Journal of Experimental Biology 157 (1), 35–46. o. (Hozzáférés: 2009. május 27.) 
  6. ↑ (1997) „The influence of surface atmospheric conditions on the range and area reached by animal vocalizations”. Journal of experimental biology 200 (3), 421–431. o. (Hozzáférés: 2009. május 27.) 
  7. ↑ Signal and Image Processing for Remote Sensing. Boca Raton: CRC, 33. o. (2007). ISBN 0-8493-5091-3 
  8. ↑ "How did animals survive the tsunami?" Christine Kenneally, December 30, 2004. Slate Magazine
  9. ↑ Nature - Can Animals Predict Disaster? - PBS: posted November 2005.
  10. ↑ Jonathan Hagstrum, Research Geophysicist profil. [2016. március 5-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2016. január 5.)
  11. ↑ Olson, Harry F.. Music, Physics and Engineering. Dover Publications, 249. o. (1967). ISBN 0486217698 
  12. ↑ a b Infrasound linked to spooky effects. msnbc.com, 2007. szeptember 7. (Hozzáférés: 2010. január 27.)
  13. ↑ Infrasonic Archiválva 2013. október 1-i dátummal a Wayback Machine-ben concert, Purcell Room, London, 31 May 2003, sponsored by the sciart Consortium with additional support by the National Physical Laboratory (NPL)
  14. ↑ Sounds like terror in the air Sydney Morning Herald, September 9, 2003.
  15. ↑ NASA Technical Report 19770013810. [2011. december 17-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2011. május 5.)
  16. ↑ infrasound
  17. ↑ (1998. April) „The ghost in the machine.”. Journal of the Society for Psychical Research 62 (851), 360–364. o. [2011. július 19-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2008. június 12.) 
  18. ↑ (2000. July) „Something in the cellar.”. Journal of the Society for Psychical Research 64.3 (860). [2011. szeptember 29-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2010. január 17.) 
  19. ↑ Arnot, Chris. „Ghost buster”, The Guardian, 2000. július 11. (Hozzáférés: 2010. május 5.) 
  20. ↑ Who ya gonna call? Vic Tandy! - Coventry Telegraph. [2011. május 1-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2010. október 27.)
  21. ↑ Internet Archive Wayback Machine. 2007 version of Vic Tandy's Ghost Experiment webpage

Irodalom

[szerkesztés]
  • McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology, 10th ed., Vol. 9., 2007, ISBN 978-0-07-144143-8
  • "infrasound". Collins English Dictionary, 2000. Hozzáférés ideje: 25 October 2005, from xreferplus. http://www.xreferplus.com/entry/2657949[halott link]
  • Gundersen, P. Erik. The Handy Physics Answer Book. Visible Ink Press, 2003.
  • Chedd, Graham. Sound; From Communications to Noise Pollution. Doubleday & Company Inc, 1970.
  • O'Keefe, Ciaran, and Sarah Angliss. "The Subjective Effects of Infrasound in a Live Concert Setting". CIM04: Conference on Interdisciplinary Musicology. Graz, Germany: Graz UP, 2004. 132–133.

További információk

[szerkesztés]
A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Infrahang&oldid=25862007”