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中國科學(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,副總工程師,中國材料研究學(xué)會(huì)副秘書長,中國薄鋼板成形技術(shù)研究會(huì)秘書長,國家稀土辦專家組成員。編寫發(fā)表多篇新材料及新能源方面科普文章和專著。中國科普作家協(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)有好幾戶人家白天沒人露面,也沒任何動(dòng)靜。于是鄰居立刻報(bào)警。警察來到各家室內(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,沒有掙扎跡象,沒有丟失東西,也沒有破壞的痕跡。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。

1890年,一艘名叫“馬爾波羅號(hào)”的帆船在從新西蘭駛往英國的途中,突然神秘地失蹤了。20年后人們在火地島海岸邊發(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”。

1948年初,一艘荷蘭貨船在通過馬六甲海峽時(shí),一場風(fēng)暴過后,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,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,原來是聲音殺死了這些無辜的人。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,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)備出了問題,使次聲向一定方向泄漏,使這幾戶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?有沒有對次聲敏感的傳感器來探測它?這就要從聲音的組成來介紹。
我們在中學(xué)物理中已學(xué)過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)祟惸苈牭降穆曇艟褪浅R?guī)聲波,它的振動(dòng)頻率以每秒振動(dòng)的次數(shù)來計(jì)算,單位叫做“赫茲”。常規(guī)聲波的范圍在20赫茲到2萬赫茲之間,大于2萬赫茲的叫超聲波,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很長的聲波,大約是超聲波的上千倍,由于波長很長,頻率低于1赫茲的次聲波,可以傳到幾千以至上萬千米以外的地方。碰到障礙物衰減很少,因此能繞開某些大型障礙物發(fā)生衍射。所以次聲能翻過高山越過海洋傳到很遠(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,全長十多萬公里,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。次聲如果和周圍物體發(fā)生共振,能放出相當(dāng)大的能量。
后來科學(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),躲開次聲殺人強(qiáng)度區(qū),也許就不會(huì)發(fā)生這場災(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,汽車飚車等在發(fā)出噪聲的同時(shí)也都能產(chǎn)生次聲波,使人難以忍受,人稱噪音污染。
說到次聲,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)測風(fēng)暴和海嘯發(fā)出的次聲波,即可在風(fēng)暴和海嘯到來之前發(fā)出警報(bào).利用類似方法,也可預(yù)報(bào)火山爆發(fā)、雷暴等自然災(zāi)害。
2.測定自然或人工產(chǎn)生的次聲在大氣中傳播的特性,可探測某些大規(guī)模氣象過程的性質(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,通過測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到爆炸地點(diǎn)和強(qiáng)度。
現(xiàn)在有消息透露,個(gè)別國家正在研究次聲武器,并聲稱將來的戰(zhàn)爭是一種不流血的“干凈的戰(zhàn)爭”。聽起來有些叫人膽寒。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)然有辦法來對付它。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。