關(guān)于作者
中國(guó)科學(xué)院應(yīng)用研究與發(fā)展局高級(jí)工程師，從事金屬材料和稀土材料的研究與開(kāi)發(fā)工作。曾任中科院應(yīng)用研究與發(fā)展局材料能源處長(zhǎng)，副總工程師，中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)，中國(guó)薄鋼板成形技術(shù)研究會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)，國(guó)家稀土辦專(zhuān)家組成員。編寫(xiě)發(fā)表多篇新材料及新能源方面科普文章和專(zhuān)著。中國(guó)科普作家協(xié)會(huì)會(huì)員。
次聲波與次聲武器
王寧寰
2014年09月26日
二十世紀(jì)后期的1968年，在法國(guó)馬賽附近郊區(qū)有一個(gè)居民區(qū)，有人發(fā)現(xiàn)有好幾戶(hù)人家白天沒(méi)人露面，也沒(méi)任何動(dòng)靜。于是鄰居立刻報(bào)警。警察來(lái)到各家室內(nèi)進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)每個(gè)家中的成員都躺在自己的床上平靜的死去，沒(méi)有掙扎跡象，沒(méi)有丟失東西，也沒(méi)有破壞的痕跡。種種跡象表明這不是他殺。那么這20多個(gè)人是怎么死亡的呢？難道有什么神秘的力量在作祟。
后來(lái)，科學(xué)家們終于弄清了制造上述慘案的“兇手”是次聲的聲波，原來(lái)是聲音殺死了這些無(wú)辜的人。因?yàn)榇温曉诖┩溉梭w時(shí)，可能破壞大腦神經(jīng)系統(tǒng)，造成大腦組織的重大損傷。實(shí)驗(yàn)證明4 Hz～8 Hz的次聲能在人的腹腔里產(chǎn)生共振，還可使心臟和肺壁出現(xiàn)強(qiáng)烈共振受損，最終可導(dǎo)致死亡。
原來(lái)，人體內(nèi)臟固有的振動(dòng)頻率和次聲頻率相近似（0.01～20赫茲），倘若外來(lái)的次聲頻率與體內(nèi)臟的振動(dòng)頻率相似或相同，就會(huì)引起人體內(nèi)臟的“共振”，從而使人產(chǎn)生上面提到的頭暈、煩躁、耳鳴、惡心等等一系列癥狀．特別是當(dāng)人的腹腔、胸腔等固有的振動(dòng)頻率與外來(lái)次聲頻率一致時(shí)，更易引起人體內(nèi)臟的共振，使人體內(nèi)臟受損而喪命。
我們天天和聲音打交道，沒(méi)有聲音就不能構(gòu)成多彩的世界。
為什么聲音也會(huì)變成殺手呢？終于有一天調(diào)查人員在法國(guó)馬賽神秘死亡居民區(qū)找到一所秘密聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室，發(fā)現(xiàn)有被稱(chēng)作“次聲發(fā)生器”的裝置，由于夜間操作失誤，屏蔽設(shè)備出了問(wèn)題，使次聲向一定方向泄漏，使這幾戶(hù)家人在熟睡中被次聲悄悄地殺死。
次聲到底是什么聲音？它和正常聲音有什么不同？有沒(méi)有對(duì)次聲敏感的傳感器來(lái)探測(cè)它？這就要從聲音的組成來(lái)介紹。
我們?cè)谥袑W(xué)物理中已學(xué)過(guò)聲音由哪些波段組成，世界上的聲音由三個(gè)波段組成，既常規(guī)聲波、超聲波、次聲波。我們?nèi)祟?lèi)能聽(tīng)到的聲音就是常規(guī)聲波，它的振動(dòng)頻率以每秒振動(dòng)的次數(shù)來(lái)計(jì)算，單位叫做“赫茲”。常規(guī)聲波的范圍在20赫茲到2萬(wàn)赫茲之間，大于2萬(wàn)赫茲的叫超聲波，小于20赫茲的叫做次聲波。
由于次聲是一種頻率很低但波長(zhǎng)很長(zhǎng)的聲波，大約是超聲波的上千倍，由于波長(zhǎng)很長(zhǎng)，頻率低于1赫茲的次聲波，可以傳到幾千以至上萬(wàn)千米以外的地方。碰到障礙物衰減很少，因此能繞開(kāi)某些大型障礙物發(fā)生衍射。所以次聲能翻過(guò)高山越過(guò)海洋傳到很遠(yuǎn)的地方，某些次聲波能繞地球2至3周。 1883年8月，南蘇門(mén)答臘島和爪哇島之間的克拉卡托火山爆發(fā)，產(chǎn)生的次聲波繞地球三圈，全長(zhǎng)十多萬(wàn)公里，歷時(shí)108小時(shí)。1961年，蘇聯(lián)在北極圈內(nèi)新地島進(jìn)行核試驗(yàn)激起的次聲波繞地球轉(zhuǎn)了5圈。地震或核爆炸所產(chǎn)生的次聲波可將岸上的房屋摧毀。次聲如果和周?chē)矬w發(fā)生共振，能放出相當(dāng)大的能量。
后來(lái)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，凡是有大的自然災(zāi)害發(fā)生，都會(huì)伴隨著有次聲發(fā)生，而且在大災(zāi)害到來(lái)之前已經(jīng)有次聲先兆。例如地震，火山爆發(fā)，海嘯，海上風(fēng)暴、大隕石落地、海嘯、電閃雷鳴等。聯(lián)想到前面提到的海船死亡事件，科學(xué)家分析認(rèn)為；當(dāng)時(shí)輪船經(jīng)過(guò)某海域時(shí)，如果正趕上海底地震，伴隨地震產(chǎn)生的次聲強(qiáng)度剛好能把船上的人殺死。若輪船早到一點(diǎn)，或晚到一點(diǎn)，躲開(kāi)次聲殺人強(qiáng)度區(qū)，也許就不會(huì)發(fā)生這場(chǎng)災(zāi)難了。
其實(shí)在我們身邊也存在次聲波，例如強(qiáng)力鼓風(fēng)機(jī)、攪拌機(jī)、高音喇叭，汽車(chē)飚車(chē)等在發(fā)出噪聲的同時(shí)也都能產(chǎn)生次聲波，使人難以忍受，人稱(chēng)噪音污染。
說(shuō)到次聲，馬上會(huì)想到次聲殺人的可怕，可是事物總是有它的兩面性。次聲能殺人但也能救人。上世紀(jì)50年代，次聲的應(yīng)用也逐漸受到人們的注意：
1．預(yù)測(cè)自然災(zāi)害性事件。例如臺(tái)風(fēng)和海浪摩擦產(chǎn)生的次聲波，深海地震會(huì)引發(fā)海嘨，人們利用一種叫“水母耳”的儀器，監(jiān)測(cè)風(fēng)暴和海嘯發(fā)出的次聲波，即可在風(fēng)暴和海嘯到來(lái)之前發(fā)出警報(bào)．利用類(lèi)似方法，也可預(yù)報(bào)火山爆發(fā)、雷暴等自然災(zāi)害。
2．測(cè)定自然或人工產(chǎn)生的次聲在大氣中傳播的特性，可探測(cè)某些大規(guī)模氣象過(guò)程的性質(zhì)和規(guī)律。如沙塵暴、龍卷風(fēng)及大氣中電磁波的擾動(dòng)等，預(yù)報(bào)和減少災(zāi)害。
3．醫(yī)學(xué)上，通過(guò)測(cè)定人和其他生物的某些器官發(fā)出的微弱次聲的特性，可以了解人體或其他生物相應(yīng)器官的活動(dòng)情況。例如人們研制出的“次聲波診療儀”可以檢查人體器官工作是否正常。
4．次聲在軍事上的應(yīng)用，利用次聲的強(qiáng)穿透性制造出能穿透坦克、裝甲車(chē)的武器。這種次聲武器，一般只傷害人員，不會(huì)造成環(huán)境污染。
此外，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)原子彈和氫彈爆炸時(shí)也會(huì)產(chǎn)生次聲，于是人們用次聲敏感材料做成次聲振子監(jiān)測(cè)儀，利用次聲可以遠(yuǎn)距離傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，在世界各地可以對(duì)自然災(zāi)害和核爆炸進(jìn)行監(jiān)控，既使在地球的另一面也可以測(cè)到爆炸地點(diǎn)和強(qiáng)度。
現(xiàn)在有消息透露，個(gè)別國(guó)家正在研究次聲武器，并聲稱(chēng)將來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)是一種不流血的“干凈的戰(zhàn)爭(zhēng)”。聽(tīng)起來(lái)有些叫人膽寒。其實(shí)有了次聲武器也不用害怕，既然次聲是可以屏蔽的，人們當(dāng)然有辦法來(lái)對(duì)付它。材料科學(xué)家完全可以研究出新的防次聲屏蔽材料，保護(hù)人們的安全。
1890年，一艘名叫“馬爾波羅號(hào)”的帆船在從新西蘭駛往英國(guó)的途中，突然神秘地失蹤了。20年后人們?cè)诨鸬貚u海岸邊發(fā)現(xiàn)了它。奇怪的是船上的東西都原封未動(dòng)。就連那些死亡多年的船員遺骸，也都“各在其位”，保持著當(dāng)年在崗時(shí)的“姿勢(shì)”。
1948年初，一艘荷蘭貨船在通過(guò)馬六甲海峽時(shí)，一場(chǎng)風(fēng)暴過(guò)后，全船海員莫明其妙地死光，而在匈牙利的旅游景點(diǎn)鮑拉得利山洞入口廊里，3名旅游者齊刷刷地突然倒地，停止了呼吸……后來(lái)，科學(xué)家們終于弄清了制造上述慘案的“兇手”是次聲的聲波，原來(lái)是聲音殺死了這些無(wú)辜的人。因?yàn)榇温曉诖┩溉梭w時(shí)，可能破壞大腦神經(jīng)系統(tǒng)，造成大腦組織的重大損傷。實(shí)驗(yàn)證明4 Hz～8 Hz的次聲能在人的腹腔里產(chǎn)生共振，還可使心臟和肺壁出現(xiàn)強(qiáng)烈共振受損，最終可導(dǎo)致死亡。
原來(lái)，人體內(nèi)臟固有的振動(dòng)頻率和次聲頻率相近似（0.01～20赫茲），倘若外來(lái)的次聲頻率與體內(nèi)臟的振動(dòng)頻率相似或相同，就會(huì)引起人體內(nèi)臟的“共振”，從而使人產(chǎn)生上面提到的頭暈、煩躁、耳鳴、惡心等等一系列癥狀．特別是當(dāng)人的腹腔、胸腔等固有的振動(dòng)頻率與外來(lái)次聲頻率一致時(shí)，更易引起人體內(nèi)臟的共振，使人體內(nèi)臟受損而喪命。
我們天天和聲音打交道，沒(méi)有聲音就不能構(gòu)成多彩的世界。
為什么聲音也會(huì)變成殺手呢？終于有一天調(diào)查人員在法國(guó)馬賽神秘死亡居民區(qū)找到一所秘密聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室，發(fā)現(xiàn)有被稱(chēng)作“次聲發(fā)生器”的裝置，由于夜間操作失誤，屏蔽設(shè)備出了問(wèn)題，使次聲向一定方向泄漏，使這幾戶(hù)家人在熟睡中被次聲悄悄地殺死。
次聲到底是什么聲音？它和正常聲音有什么不同？有沒(méi)有對(duì)次聲敏感的傳感器來(lái)探測(cè)它？這就要從聲音的組成來(lái)介紹。
我們?cè)谥袑W(xué)物理中已學(xué)過(guò)聲音由哪些波段組成，世界上的聲音由三個(gè)波段組成，既常規(guī)聲波、超聲波、次聲波。我們?nèi)祟?lèi)能聽(tīng)到的聲音就是常規(guī)聲波，它的振動(dòng)頻率以每秒振動(dòng)的次數(shù)來(lái)計(jì)算，單位叫做“赫茲”。常規(guī)聲波的范圍在20赫茲到2萬(wàn)赫茲之間，大于2萬(wàn)赫茲的叫超聲波，小于20赫茲的叫做次聲波。
由于次聲是一種頻率很低但波長(zhǎng)很長(zhǎng)的聲波，大約是超聲波的上千倍，由于波長(zhǎng)很長(zhǎng)，頻率低于1赫茲的次聲波，可以傳到幾千以至上萬(wàn)千米以外的地方。碰到障礙物衰減很少，因此能繞開(kāi)某些大型障礙物發(fā)生衍射。所以次聲能翻過(guò)高山越過(guò)海洋傳到很遠(yuǎn)的地方，某些次聲波能繞地球2至3周。 1883年8月，南蘇門(mén)答臘島和爪哇島之間的克拉卡托火山爆發(fā)，產(chǎn)生的次聲波繞地球三圈，全長(zhǎng)十多萬(wàn)公里，歷時(shí)108小時(shí)。1961年，蘇聯(lián)在北極圈內(nèi)新地島進(jìn)行核試驗(yàn)激起的次聲波繞地球轉(zhuǎn)了5圈。地震或核爆炸所產(chǎn)生的次聲波可將岸上的房屋摧毀。次聲如果和周?chē)矬w發(fā)生共振，能放出相當(dāng)大的能量。
后來(lái)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，凡是有大的自然災(zāi)害發(fā)生，都會(huì)伴隨著有次聲發(fā)生，而且在大災(zāi)害到來(lái)之前已經(jīng)有次聲先兆。例如地震，火山爆發(fā)，海嘯，海上風(fēng)暴、大隕石落地、海嘯、電閃雷鳴等。聯(lián)想到前面提到的海船死亡事件，科學(xué)家分析認(rèn)為；當(dāng)時(shí)輪船經(jīng)過(guò)某海域時(shí)，如果正趕上海底地震，伴隨地震產(chǎn)生的次聲強(qiáng)度剛好能把船上的人殺死。若輪船早到一點(diǎn)，或晚到一點(diǎn)，躲開(kāi)次聲殺人強(qiáng)度區(qū)，也許就不會(huì)發(fā)生這場(chǎng)災(zāi)難了。
其實(shí)在我們身邊也存在次聲波，例如強(qiáng)力鼓風(fēng)機(jī)、攪拌機(jī)、高音喇叭，汽車(chē)飚車(chē)等在發(fā)出噪聲的同時(shí)也都能產(chǎn)生次聲波，使人難以忍受，人稱(chēng)噪音污染。
說(shuō)到次聲，馬上會(huì)想到次聲殺人的可怕，可是事物總是有它的兩面性。次聲能殺人但也能救人。上世紀(jì)50年代，次聲的應(yīng)用也逐漸受到人們的注意：
1．預(yù)測(cè)自然災(zāi)害性事件。例如臺(tái)風(fēng)和海浪摩擦產(chǎn)生的次聲波，深海地震會(huì)引發(fā)海嘨，人們利用一種叫“水母耳”的儀器，監(jiān)測(cè)風(fēng)暴和海嘯發(fā)出的次聲波，即可在風(fēng)暴和海嘯到來(lái)之前發(fā)出警報(bào)．利用類(lèi)似方法，也可預(yù)報(bào)火山爆發(fā)、雷暴等自然災(zāi)害。
2．測(cè)定自然或人工產(chǎn)生的次聲在大氣中傳播的特性，可探測(cè)某些大規(guī)模氣象過(guò)程的性質(zhì)和規(guī)律。如沙塵暴、龍卷風(fēng)及大氣中電磁波的擾動(dòng)等，預(yù)報(bào)和減少災(zāi)害。
3．醫(yī)學(xué)上，通過(guò)測(cè)定人和其他生物的某些器官發(fā)出的微弱次聲的特性，可以了解人體或其他生物相應(yīng)器官的活動(dòng)情況。例如人們研制出的“次聲波診療儀”可以檢查人體器官工作是否正常。
4．次聲在軍事上的應(yīng)用，利用次聲的強(qiáng)穿透性制造出能穿透坦克、裝甲車(chē)的武器。這種次聲武器，一般只傷害人員，不會(huì)造成環(huán)境污染。
此外，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)原子彈和氫彈爆炸時(shí)也會(huì)產(chǎn)生次聲，于是人們用次聲敏感材料做成次聲振子監(jiān)測(cè)儀，利用次聲可以遠(yuǎn)距離傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，在世界各地可以對(duì)自然災(zāi)害和核爆炸進(jìn)行監(jiān)控，既使在地球的另一面也可以測(cè)到爆炸地點(diǎn)和強(qiáng)度。
現(xiàn)在有消息透露，個(gè)別國(guó)家正在研究次聲武器，并聲稱(chēng)將來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)是一種不流血的“干凈的戰(zhàn)爭(zhēng)”。聽(tīng)起來(lái)有些叫人膽寒。其實(shí)有了次聲武器也不用害怕，既然次聲是可以屏蔽的，人們當(dāng)然有辦法來(lái)對(duì)付它。材料科學(xué)家完全可以研究出新的防次聲屏蔽材料，保護(hù)人們的安全。