敞开心扉,用“声音”看世界

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敞开心扉,用“声音”看世界

魏俊宏

蒲江县中医医院—功能科 四川成都  611630

在人们的生活当中,不同的声音似乎随处可见,优美的音乐,烦人的噪音,人与人的交流……这些都是声音的表现形式。但你觉得声音仅止于此吗?那你就大错特错了!只要敞开你的心扉,拓宽你的眼界,你就会发现看似平淡普通的“声音”的世界同样多姿多彩!

声音是什么?

在人们的日常生活当中,声音似乎无处不在,比如人们说话、手机播放音乐,汽车鸣喇叭,风吹过树叶……但你知道声音是怎么来的吗?事实上,声音是由物体的振动产生的,这种振动一般被人们称为“声波”,而发生振动并传出声波的物体则被称为声源,比如我们的声带、手机、汽车装的喇叭,以及被风吹动的树叶等都是声源。而在物体振动发声的过程当中,物体在一秒钟内振动的次数被称为声音的频率,其单位为赫兹(Hz),当这个频率低于20或高于20000时,物体振动所发出的声波就是人们听不到的声波了。而通过对声波及其特性的研究,人类研发出了许多与声音相关的装置,比如使用特定的装置引发一定频率的振动,就可以将特定的声音播放出来,这种技术在我们的手机、耳机、音响等常见的装置中都有着广泛的应用。对于人类而言,声音是帮助人类感知世界的“另一双眼”,甚至可以说没有了声音,我们的世界都将不再完整!

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你听不到的声音:超声波与次声波

上文提到,只有声音频率在20~20000赫兹范围内的声音是人耳能够听到的声音,而低于20赫兹的音波被称为次声波,高于20000赫兹的音波则被称为超声波,这两种声波虽然人们听不到,但它们却为人类的生活与发展带来了巨大的贡献!

1.次声波

次声波的发现起源于一次事故,一艘名为“马尔波罗号”的帆船在1890年莫名的失踪,而20年后的1910年被重新找到,但奇怪的是穿上的所有东西纹丝未动,甚至那些死去多年的船员都保持着正常的状态!经过研究发现,导致这条船的船员们死亡的是一种人类无法听到的声波,也就是次声波,这是因为次声波的频率与人的内脏的振动频率非常相似,一旦有外来的次声波与人的内脏震动频率相同,就会导致人体内产生共振现象,最终导致人们的内脏受损而丧命!也正因如此,世界上已经有许多的国家将次声波列为了危害人类健康的“公害”。但随着科学技术的发展,人们逐渐发现“洪水猛兽”一般的次声波在正确的场合下也能正确的运用,比如台风与海浪摩擦产生的次声波的传播速度比台风本身要快很多,因此通过对这种次声波的监测就可以在风暴到来之前准确的发出警报;而通过测定人们的身体或其他动物身体内的器官发出的微弱的次声波,人们也能够有效的确定相应的器官的活动情况,并监测这些器官是否正常的工作。另外,基于次声波对人的杀伤特性,甚至有的国家还在研究使用次声波穿透坦克、装甲车的防护,直接对内部人员造成杀伤的声波武器。总之,虽然次声波对人们的身体有着巨大的危害,但得到正确利用的次声波却可以有效的为人类服务。

2.超声波

同样是人耳无法听到的声音,超声波的“待遇”就比次声波好了很多,而这种声波的发现则起源于人们对自然界的探索:有一种名为蝙蝠的夜行生物,其双眼在长期的黑暗环境活动中已经彻底退化,可以说所有的蝙蝠从出生就是“瞎子”,但蝙蝠在茂密的树林中飞行却不会撞到粗壮的树枝。经过研究发现,蝙蝠能够在不具备视觉的情况下绕开障碍物这项能力是依靠超声波实现的:蝙蝠自身可以从喉咙释放出人耳听不到的超声波,超声波会在撞到障碍物的时候反射回来并且被蝙蝠自己的耳朵听到,而蝙蝠在听到有返回的超声波时就可以确定障碍物的方位与大小,从而在飞行的过程中准确的绕开障碍物。而通过对超声波的深入研究,人类也制造出了许多有着特殊作用的设备:比如,根据超声波能穿透固体的特性,人们研发出了可以发射并捕捉回弹的超声波的装置,其中超声波功率较低的装置被应用在了医学领域,对人们一直难以涉及的人体内部病变状况进行勘测,通过对回弹的声波的分析与处理来形成人体内部的图像,而功率较高的装置就应用于对地下环境、矿物以及地下水等资源的勘探;根据超声波可以携带能量并引发物体振动的特性,人们研究出了使用超声波清除固体表面的灰尘污垢的清洗仪、将固体融化并连接的焊接器、将水分子震碎并喷出来增加室内环境湿度的加湿器、对人体内结石或肿瘤进行破碎或消融的治疗设备等等。相较于次声波,超声波与人类之间的关系可以说是更加友好,而通过对超声波的研究,人类也获得了数不胜数的便利,相信随着科学技术的发展,超声波这种“听不到的朋友”可以为人类的生活带来更多更大的贡献。

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超声波对人类有危害吗?

相比起可能会对人体产生杀伤效果的次声波,超声波明显在医疗卫生领域有着更加广泛的应用,但这也引起了一部分人的担忧:应用在医学领域的超声波对人类的身体健康有危害吗?事实上,根据超声波穿透物体时展现的特性,一些专家学者还真的提出了超声波对人体危害的猜想:热效应危害与空化效应危害。其中,热效应危害指的是超声波携带能量穿透人体时会导致人体器官吸收能量并提升温度,进而使人们的身体器官在高温的影响下受损;而空化效应危害则指的是超声波穿过液体时引发液体振动并将溶于液体内的气体撕裂溢出,进而使人们的血液与组织中出现大量的小气泡。但是,虽然超声检查的危害看起来有着非常充实的理论依据,但自从超声检查技术在医学领域投入使用至今尚无一例因超声检查而导致人体受损的案例,因此人们基本可以认为超声检查对人体安全无害。

声音在人们的生活当中虽然随处可见,但通过对声音的研究与运用,人们的生活逐渐得到了巨大的改变。只有坚信“科学技术是第一生产力”,加强对各种科学技术的研究与运用,才能使更多的科学技术像声音一样为人类造福。