من الانفجارات البركانية إلى توربينات الرياح، يكتشف الباحثون كيف تسافر الموجات الصوتية ذات التردد المنخفض للغاية لمسافات شاسعة وتؤثر على صحة الإنسان. تساعد مرافق البحث الجديدة العلماء على فهم هذه الموجات الصوتية الغامضة التي يمكن أن تدور حول الكوكب عدة مرات.
بحث أصلي من CNRS | الوقت المقدر للقراءة: 6 دقائق
المقالة
عندما ثار بركان كراكاتوا في إندونيسيا عام 1883، تم اكتشاف موجاته الصوتية على بعد أكثر من 10,000 كيلومتر في لندن – ليس مرة واحدة، بل مرتين. وقد شكل هذا الحدث التاريخي أول قياس مسجل للصوت تحت السمعي، وهي موجات صوتية غامضة تقل تردداتها عن 20 هرتز ويمكن أن تسافر لمسافات مذهلة.
“كانت هذه أول قياسات للصوت تحت السمعي تُسجل على الإطلاق”، يروي فرانسوا كولوفرا، عالم الفيزياء المتخصص في acoustics بمعهد جان لو رون دالامبيرت. “في لندن تم تسجيل الموجة مرتين بالفعل، مما يعني أنها سافرت حول الأرض مرتين على الأقل.”
على عكس الأصوات عالية التردد التي تتلاشى بسرعة، يمكن لموجات الصوت تحت السمعي الانتشار عبر مسافات شاسعة بسبب أطوالها الموجية الطويلة. تنشأ هذه الموجات من مصادر طبيعية وبشرية. كما يوضح روبرتو ساباتيني، أكاديمي في مختبر ميكانيكا السوائل والصوتيات في ليون: “جميع الظواهر الجيوفيزيائية تصدر صوتًا تحت السمعي: الانفجارات البركانية والزلازل والنيازك المتساقطة والأعاصير والبرق والشفق القطبي وغيرها.”
الآن يستخدم الباحثون مرافق جديدة وشبكات مراقبة لفهم كيفية انتشار هذه الموجات الصوتية ذات التردد المنخفض للغاية عبر الغلاف الجوي وتأثيرها المحتمل على صحة الإنسان. قام فريق من مختبر ميكانيكا السوائل والصوتيات في مرسيليا ببناء غرفة اختبار متخصصة لدراسة إدراك البشر لهذه الأصوات “غير القابلة للسماع” عادةً.
لقد كشفت الأبحاث عن رؤى مفاجئة حول سمع الإنسان. تقول سابين مونييه، المتخصصة في علم النفس الصوتي: “من المقبول عمومًا أن البشر يسمعون ضمن نطاق ترددي يتراوح بين 20 هرتز و20,000 هرتز، مع حساسية قصوى حول 100-200 هرتز والتي تتوافق مع التردد الأساسي لصوت الإنسان وحتى تصل إلى 4,000 هرتز.” وتضيف: “ومع ذلك ، تم تحديد هذه العتبات عندما كنا نعرف القليل عن الترددات المنخفضة جدًا. جميعنا يمكنه فعليًا سماع ترددات أقل من 20 هرتز بمستويات عالية نسبيًا ليست شائعة في الحياة اليومية ، حيث تكون آذاننا أقل حساسية للترددات المنخفضة جدًا.”
تحتوي غرفة الاختبار التي تبلغ مساحتها 40 متر مكعب والمجهزة بـ72 مكبر صوت على القدرة لإعادة إنتاج الأصوات تحت السمعي حتى مستوى يصل إلى 100 ديسيبل. وهذا يسمح للباحثين بدراسة كيفية إدراك الناس لضوضاء توربين الرياح وأصوات أخرى منخفضة التردد. الأحاسيس فريدة - عند مثل هذه الترددات المنخفضة ، لا يسمع الناس نغمة مستمرة ولكن يشعرون بإحساس نبضي منتظم.
للبحث آثار مهمة حيث تزداد مصادر الصوت تحت السمعي عالميًا. الآن توجد شبكة عالمية تضم 60 محطة مراقبة تتبع هذه الأمواج ، بشكل أساسي للكشف عن التجارب النووية ، ولكن أيضًا لدراسة الظروف الجوية وتقديم تحذيرات مبكرة محتملة بشأن التسونامي.
“الإشارة التي نتلقاها عند محطة الصمت تعتمد على المصدر وخصائص الغلاف الجوي”، يوضح ساباتيني. ”كل مصدر له توقيع صوتي خاص به؛ لذا إذا عرفنا المصدر مثل انفجار بركاني معين أو زلزال معين ، يمكننا استنتاج معلومات حول خصائص الغلاف الجوي وخاصة سرعة واتجاه رياح الستراتوسفير والتي لا يمكن قياسها مباشرةً وهي مركز تحسين نماذج المناخ.”
المصطلحات
- الصوت تحت السمعى
- موجات صوتيه بتردادات أقل من20 Hertz , أدنى حد نموذجي لسمع الانسان لكن قابله للكشف عند مستويات عاليه جدا.< / dd >
- علم النفس الصوتى
- الدراسة العلمية لإدراك الاصوات بما فيها كيف يعيش البشر ويقوموا بتفسير الاصوات.< / dd >
- انكسار الصوتيات
- انحناء موجاته أثناء مرورها عبر وسائط مختلفة الحرارة أو الكثافة بالغلاف الجوى.< / dd >
- إصدارات الأذن الداخلية
- الأصوات الناتجة بواسطة الأذن الداخلية تستخدم لاختبار وظيفة وحساسية حاسة السمغ لتردادات مختلفة.< / dd >
اختبر معرفتك
< summary >< strong >< ماذا كانت أول قياسات مسجلة للصوت تحت السماعي؟ < < ثوران بركان كراكاتوا عام1883 والذي تم اكتشافه بواسطة محطات الطقس بلندن علي بعد أكثرمن10,000كيلومتر.
< summary >< strong >< ما هي الحد الأدنى لشدة (بالديسيبل) المطلوبة لسماع إنذار بالصوت الذي يقل تردده عن20Hz؟ <<88-90 ديسيبل وهو يعادل مستوى الضجيج داخل قمرة سباق السيارات.
< summary >< strong>< كم عدد محطات الرصد الخاصة بالصمت الموجودة بالشبكة العالمية لرصد التجارب النووية؟ <<60 محطة عالمياً ومن بينها واحدة حديثه التركيب بجوادلوب عام2020.
scienceblog.substack.com
ذات صلة
