远超寻常噪声危害的声音——次声

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1883年夏季，印度尼西亚苏门答腊和爪哇之间的喀拉喀托火山发生了一次震惊全球的火山爆发，产生的次声波曾绕地球转了3圈，历时108小时。1986年1月29日0时38分，美国航天飞机"挑战者"号升空爆炸，产生的次声波历时12小时53分钟。

1、

次声真的离我们很遥远吗？

次声 (Infrasound) 是频率低于20Hz的声音，而这恰好是人耳无法听到的声波。因为它的这一项特质，导致次声好像离我们普通人非常遥远，只存在于相关研究者的研究范围内。然而，自然界和人类活动中广泛存在着次声波，并影响着人类。

早在第一次世界大战时期，德军发动了一艘军舰在海上巡逻，基本上一巡逻就是几周。有一次发生了意外，在基地与该军舰通话的时候，没有任何人来接听与回答，这引起了基地的担心，于是派出了几十艘小潜艇去查看。当这批小潜艇到达军舰巡逻的海域时，发现海上风平浪静，但当他们登上军舰后，却发现了海员们的尸体，一个个都倒在甲板上，脸上的表情极其痛苦，身上又没有任何的伤痕，于是他们将尸体带回去解剖，发现死去的海员体内的内脏全部破裂。几十年之后，物理学家发现了真正的元凶——由海面地震引起的次声波。

1948年，一艘名为“乌兰格梅奇号”的荷兰货船，在通过马六甲海峡时，突然遇到海上风暴，当救助人员赶到时，船上所有人员都莫名其妙地死了。后经科学家们调查，才发现造成这场海难的罪魁是风暴与海面惊涛引起的次声波。有人把神秘莫测的百慕大三角区发生的悲剧也归咎于该地区的次声波。

由于人体各部位都存在细微而有节奏的脉动，这种脉动频率一般为2～16Hz，如内脏为4～6Hz，头部为8～12Hz等。人体的这些固有频率正好在次声波的频率范围内，一旦大功率的次声波作用于人体，就会引起人体强烈的共振，从而造成极大的伤害。谈到共振的破坏力，可能不少读者都知道在19世纪的欧洲，曾多次发生过士兵齐步过桥引发桥体共振，使大桥倒塌的悲剧。坚固的大桥都可以毁于共振，何况血肉之躯呢？

2、次声为什么伤害力这么强

由于次声的频率很低，所以大气对次声波的吸收系数很小，因而其穿透力极强，可传播至极远处而能量衰减很小。10Hz以下的次声波可以跨山越洋，传播数千米远，能量很高的次声具有极大的破坏力。通常的隔音吸音方法对次声波的特强穿透力作用极微，而7Hz的次声波用一堵厚墙也挡不住，次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。

3、人体能承受多强的次声波？

为了深入研究人体究竟能承受多强的次声波，人们曾用与人体忍受力相近的狗、猴子和狒狒做试验，结果表明：狗在172dB的高强次声作用下，出现明显的呼吸困难，有的甚至停止了呼吸，猴子和狒狒的呼吸次数也明显降低；当声压级达到185～195dB时，在不长的时间内，被试动物全部死亡。经反复研究，科学家们普遍认为，次声波强度在140dB左右，即使作用时间较短也会引起人体内脏器官机能方面的改变。当上升到150dB时，则会引起人体内某些器官的病变，如次声强度再升高，不仅会有生理病理方面的明显变化，甚至会导致人身伤亡。因此，把150dB的声压级定为人体承受次声的安全极限。

4、次声波的产生特征

自然界中的海上风暴、火山爆发、大陨石落地、海啸、电闪雷鸣、波浪击岸、水中漩涡、空中湍流、龙卷风、磁暴、极光等，都可能伴有次声波的发生；人类活动中的火炮发射、导弹飞行、核爆炸、轮船航行、汽车急驰、高楼和大桥摇晃，甚至像鼓风机、搅拌机、扩音喇叭等，也都能产生次声波。

5、结语

次声虽然是一种听不到的声音，但仍对人类有极大危害，需要在日常生活中做好隔声降噪等防范措施。此外，尽管目前次声负面作用更甚，但它还有极大空间等待人们去挖掘，如次声武器。其隐蔽性强、传播速度快、传播距离远、穿透力强、不污染环境、不破坏设施的特点，是世界各国军方争相研制的非致命武器，并将成为未来战争中非常重要的新概念武器。相信随着科技的不断进步，在不久的将来，次声能跟超声一样在很多方面造福于人类。

来源：宏润声学微信公众号（ID：hongrunshengxue）