次声波的应用
次声波的应用
江湘吉
次声，又称亚声，就是低于20Hz的音，是一种人耳无法听到的声音。 次声“隐藏”在生活中的各个角落，例如我们看到蝴蝶翅膀的振动，却无法听到它发出的声音，就是因为它振动的频率很慢，约为3~5Hz，这就是一种次声。在自然界，例如火山喷发、地震、雷电、风暴、海啸、流星、极光、电离层扰动、太阳磁暴、海峡咆哮、雷鸣电闪、气压突变；在工厂，机械的撞击、摩擦；军事上的原子弹、氢弹爆炸试验等等，都可以产生次声波．总之，一切大物体的振动都能产生次声波。
次声的特点是来源广、传播远、穿透力强，有强大的空透能力及破坏力。1883年8月27日，印度尼西亚的喀拉喀托火山突然爆发，它产生的次声波传播了十几万公里，绕地球足足三圈。次声波为什么能“跑”得这么远呢？原来，由于常见次声波的频率在10～20赫的范围，在空气中的波长大致从数十米至数千千米，而空气对声波的吸收程度与频率有关，频率愈低，吸收愈小，因此，次声波在大气中传播时的衰减很小，往往能传播数万乃至数十万千米而未见有明显的衰减。也就是说，次声波属弱衰减型能量，因而可以传得很远。
正是利用次声波的这些性能，科学家们发现它在许多领域都具有广阔的发展前景：
1.定位救援。次声波具有极强的穿透力，国际海难救助组织就在一些远离大陆的岛上建立起“次声定位站”，监测着海潮的洋面。当海难发生时，无线电呼救信号失灵，遇难的海员只需将深水炸弹投入海洋爆炸，它所生成的次声波，就能在几分钟之内将求援信号送向远方，叩响“水中听音器”，救助人员即可迅速赶到海难现场进行救护。
2．次声武器。由于次声波的频率与人及生物体主要器官的固有频率十分接近，所以在其作用下，人及生物体的主要器官就会不由自主地产生共振，引起人体功能失调或损坏，血压升高，全身不适；头脑的平衡功能亦会遭到破坏，人因此会产生旋转感、恶心难受。如果次声波的功率很强，人体受其影响后，便会呕吐不止、呼吸困难、肌肉痉挛、神经错乱、失去知觉，甚至内脏血管破裂而丧命。
所谓次声波武器就是利用这一原理来对人体产生影响和杀伤作用的一类新概念武器。由于人听不到、看不见、摸不着次声波，所以又有人把次声波武器称之为"无声杀手"、"哑巴武器"等。
次声波武器归纳起来可分为两类。第一类是"神经型"的：它主要是刺激人员的大脑来麻痹人员的神经，使其在心理和意识上产生一定的影响。轻者感觉不适，注意力无法集中，情绪上恐惧不安，引起头痛、恶心、晕眩等；严重时会使人神经错乱，癫狂不止，休克昏阙，丧失
思维能力，利用这一效应可使作战人员无法执行作战任务；第二类是"器官型"的：在这类次声波武器的作用下，人的主要内脏器官产生共振，轻则肌肉痉挛、全身颤抖、呼吸困难，重则血管破裂、内脏损伤，直至死亡。
次声波武器与传统的常规武器相比，有着其独特的优点。首先，由于次声在传播过程中，无声、无光亮，不易被敌方觉察，因而制成的次声武器的使用具有真正的隐蔽性，很容易达成对有生力量袭击的突然性，且不污染环境，不会破坏自然物质，也不破坏对方的武器装备，可作为战利品，取而用之；其次，由于次声波的频率低，衰减极少，因此它的传播距离很远。此外，由于次声波武器的穿透能力很强，一般的建筑或隔音墙是难以挡住次声波的传播的，甚至它可以穿透十几厘米厚的钢筋混凝土。所以即使人躲藏在掩蔽所里，或坐在坦克、装甲车及飞机内，或在深海的潜艇中，也都难以逃避次声波武器的攻击。另外，只要防护设施上存在孔洞或缝隙，次声波也会无孔不入地钻进去。
3.通过研究自然现象产生的次声波的特性和产生机制，可以更深入地认识这些现象的特性和规律。例如人们利用测定极光产生次声波的特性来研究极光活动的规律，利用接收到的被测声源所辐射出的次声波，探测它的位置、大小和其他特性；另外，当次声在大气中传播时，很容易受到大气媒质的影响，它与大气中风和温度分布等有密切的联
系。因此可以通过测定自然或人工产生的次声波在大气中传播特性的测定，可以探测某些大规模气象的性质和规律；还有，在电离层中次声波的作用使电波传播受到行进性干扰，可以通过测定次声波的特性，进一步揭示电离层扰动的规律。
4.利用所接收到的被测声源产生的次声波，可以探测声源的位置、大小和研究其他特性。例如，通过接收核爆炸、火箭发射或者台风产生的次声波，来探测出这些次声源的有关参量，军事上还可利用这一原理，制成跟踪导弹。
5.预测灾害。许多灾害性现象如火山喷发、龙卷风和雷暴、地震等在发生前可能会辐射出次 声波，次声波“跑”得远，而且它的速度大于风暴传播的速度，所以它就成了海洋风暴来临的前奏曲。同样，地震研究人员也可以利用地震发出的次声波测量出较大范围内地面的位移量。因此人们可以利用这些次声波预测灾害事件，及早探测到各种有害的自然现象的发生。
8.医疗方面。人和其他生物不仅能够对次声波产生某些反应，而且他(或它)们的某些器官也会发出微弱的次声波。医生用仪器测试人体器官发出的次声波，可以帮助确诊疾病的位置。因此，可以利用测定这些次声波的特性来了解人体或其他生物相应器官的活动情况。
综上所述，次声这一人耳无法听到的声音，在人类生活中将扮演越来越重要的角色，它未来的作用，不容小视。