跟你聊聊次聲波

陳燕

次聲又稱亞聲。是指頻率在20Hz以下的低頻率波。次聲波的來源比較廣泛。大體可分為三類：

1.自然次聲（如圖1）。如狂風暴雨、閃電雷鳴、極光放電、流星爆炸、火山爆發。以及地震、海嘯、臺風等都可以發出頻率在0.01Hz～10Hz的次聲波。

2.人體次聲。人體各部位都存在細微而有節奏的脈動。這種脈動頻率一般為2Hz～16Hz，如內臟為4Hz～6Hz。頭部為8Hz～12Hz等。

3.人類活動產生的次聲。如核爆炸、導彈飛行、火炮發射、輪船航行、汽車疾馳、高樓和大橋搖晃，甚至像鼓風機、攪拌機、擴音喇叭等工作時也都能產生次聲波。

次聲波的特點

1.次聲波可以傳播至極遠處而能量衰減很小。

1986年1月28日。美國航天飛機“挑戰者”號升空爆炸。爆炸產生的次聲波歷時12h53min。其爆炸威力之強。連遠在1.0×10⁴km外的我國北京香山中科院聲學研究所監測站的監測儀都“聽”到了。

2.次聲波在傳播過程中不易被障礙物阻擋。穿透能力極強。

通常的隔音吸音方法對次聲波的特強穿透力作用極微。如7000Hz的聲波用一張紙即可隔擋。而7Hz的次聲波用一堵厚墻也擋不住。次聲波可以穿透十幾米厚的鋼筋混凝土。

3.次聲波具有較大的破壞性。容易與生物發生作用。

強烈的次聲波通過固體媒質的傳播。會直接破壞建筑物，使其損壞或坍塌。1980年。我國南京某廣場的一座大樓施工時。打樁機產生的強烈次聲波。把工地附近一家電影院的墻壁震裂。致使這家電影院不得不被拆掉重建。高空大氣湍流產生的次聲波能折斷萬噸巨輪上的桅桿。能將飛機撕得四分五裂。地震、海嘯或核爆炸所激發的次聲波能將高大的建筑物摧毀。

次聲波的頻率與人體器官的固有頻率相近，當次聲波作用于人體時（如圖2），人體器官容易發生共振，引起人體功能失調或損壞。血壓升高，全身不適：大腦的平衡功能亦會遭到破壞，人因此會產生旋轉感、惡心難受。許多住在高層建筑上的人在有暴風時會感到頭暈惡心。就是次聲波在作怪。如果次聲波的功率很強，人體受其影響后，便會嘔吐不止、呼吸困難、肌肉痙攣、神經錯亂、失去知覺，甚至會因內臟血管破裂而喪命。

次聲波武器就是利用這一原理制造出的能對人體產生影響和殺傷作用的新概念武器。由于人聽不到、看不見、摸不著次聲波，所以又有人把次聲波武器稱為“無聲殺手”“啞巴武器”。從20世紀60年代起國外軍事科學家們就競相研究次聲波武器。而且成果顯著。1995年底美國出兵干涉波黑內戰時。就曾秘密對波黑塞軍陣地進行過非致命的次聲攻擊。據稱。僅幾秒鐘就使塞軍陣地陷入一片混亂，有人昏倒。有人嘔吐不止。

次聲波的應用

次聲波的應用從20世紀50年代開始。逐漸被人們所重視。次聲波的應用前景大致有這樣幾個方面：

1.通過研究自然現象所產生的次聲波的特性和產生的機理。更深入地研究和認識這些自然現象的特征與規律。例如。利用極光所產生的次聲波。可以研究極光活動的規律。

2.利用所接收到的被測聲源產生的次聲波，可以探測聲源的位置、大小和研究其特性。例如。通過接收核爆炸、火箭發射或者臺風產生的次聲波。來探測出這些次聲源的有關參量。

3.預測自然災害。許多災害性的自然現象，如火山爆發、龍卷風、雷暴、臺風等。在發生之前大都會輻射出次聲波。人們可以利用這些前兆現象來預測和預報這些災害性自然事件的發生。

4.次聲波在大氣層中傳播時。很容易受到大氣介質的影響。它與大氣層中的風和溫度分布等因素有著密切的聯系。因此。可以通過測定自然或人工產生的次聲波在大氣中的傳播特性。探測出某些大規模氣象的性質和規律。這種方法的優點在于可以對大范圍大氣進行連續不斷地探測和監視。

5.通過測定次聲波與大氣中其他波動的相互作用結果，探測這些活動特性。例如。在電離層中次聲波的作用可使電波傳播受到行進性干擾。可以通過測定次聲波的特性。進一步揭示電離層擾動的規律。

6.人和其他生物不僅能夠對次聲波產生某些反應，而且他（或它）們的某些器官也會發出微弱的次聲波。因此。可以利用測定這些次聲波的特性來了解人體或其他生物相應器官的活動情況。

綜上所述。次聲波對人類而言可以說是一把雙刃劍。它能對人類造成一定的危害。反過來。隨著科學技術的發展。人們也可以對其加以科學應用。由于次聲波的穿透力極強。幾乎沒有什么辦法能夠消除它對人體的危害。人們唯一能做的就是在各種次聲波污染物上（例如各種交通工具、打樁機等）安上減振器。把它對人體的危害減小到最低程度。目前。有的國家已經建立了海洋預報次聲波的機構，當它接收到危及生命的次聲波時。立刻就會向有關方面發出警報。以減少海洋次聲波給航海人員帶來的危害。

責任編輯 林洋