Кстати, а почему шум называется «белым»?
Это по аналогии со светом. Вы же помните, что белый свет получается при смешении всех цветов (светов) радуги? То есть если взять весь спектр видимого света – красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый – и смешать, получится белый свет. Вот и шум широкого спектра, то есть разных частот, называют белым.
Ну, а теперь вернемся к инфразвуку.Разные человеческие органы имеют разную частоту собственных колебаний. Существует интересное предположение, что люди видят привидения в старых замках под воздействием инфразвука, частота которого совпадает с собственной частотой глазного яблока (примерно 19 герц). Глазное яблоко при раскачке такой частотой начинает входить в резонанс, смазывая зрительную картинку. Оттого и чудится всякая чертовщина. А раскачивающий инфразвук порождается сквозняками, возникающими в результате сильных порывов ветра и гуляющими по длинным коридорам-трубам замков. Интересная гипотеза. Надо бы проверить…
Еще один прикол состоит в том, что внутренние органы человека имеют собственную частоту около 7 герц. То есть наши внутренние органы – это своего рода семигерцовые «камертоны». И значит, при воздействии внешней частотой в 7 герц они начинают входить в резонанс. Именно отсюда и паника: организм ощущает эти опасные колебания сердца, печени, легких и боится умереть, паникует. И есть отчего – при воздействии особо мощного инфразвука люди теряют голову, у них начинают лопаться сосуды, нарушается сердечный ритм и функция дыхания. Теоретически сердце может и остановиться при сильном уровне инфразвукового шума. Понятное дело, что никто на людях этого экспериментально не проверял. Но тот факт, что перед крупными землетрясениями растет число сердечных приступов и инфарктов, данное предположение подтверждает. Дело в том, что глубинные сжатия и подвижки земной коры перед ударом землетрясения как раз и порождают инфразвук. Который, как мы знаем, распространяется на огромные расстояния.
В 1966 году в Ташкенте случилось сильнейшее землетрясение, которое почти полностью разрушило город. Так вот, медицинская статистика отметила именно в этом году по сравнению с предыдущим и последующим рост сердечно-сосудистых заболеваний и проблем – инфарктов, приступов стенокардии, гипертонических кризов, эндокринных нарушений, инсультов.
В 1980 году Ташкент снова трясло и трясло сильно. Поднятая после этого медицинская статистика однозначно засвидетельствовала: в течение десяти дней перед землетрясением количество вызовов «Скорой помощи» скачком выросло в три раза. Пик вызовов случился за трое суток до первого удара. Причем чем дальше от эпицентра, тем меньше было вызовов, а чем ближе – тем больше. Причем, что интересно, страдали не только сердечники, почти в два с половиной раза выросло и число психических заболеваний.
О подобном сообщали также болгарские исследователи. Болгария страна горная, трясет там часто, и болгарами было отмечено, что даже у здоровых, но чувствительных людей перед землетрясениями отмечаются беспричинный страх, беспокойство, слабость, головокружение.
Животные гораздо чувствительнее к инфразвуку, чем люди. Многие звери слышат или ощущают инфразвук, впадая при этом в безумство и панику. Если вы вдруг увидите, как стада диких животных убегают сломя голову из какого-то места, если кошки, собаки и лошади начинают беспокойно метаться, знайте – скоро будет землетрясение. Инфразвук распространяется на большие расстояния, предупреждая о грядущей катастрофе и пугая зверей, которые стараются в панике убраться подальше от страшного места.
Именно в этом, возможно, и состоит эволюционный смысл страха перед инфразвуком – это предупреждение об опасности. Ходят страшные рассказы о том, что в 1957 году перед мощным Гоби-Алтайским землетрясением отмечались внезапные смерти среди пастухов – еще до первых толчков они якобы падали замертво без всякой видимой причины. Если это правда, возможно, их сердца остановил инфразвук.
? Но если нас кругом окружают инфразвуки, почему мы еще живы?Живы, потому что природные, фоновые инфразвуки очень слабы. И только в исключительных условиях, типа надвигающегося землетрясения, они могут достигать сколь-нибудь заметной силы. Инфразвук может порождаться также ветром, обтекающим горы, а концентратором, усиливающим рупором для инфразвука может послужить рельеф местности в горах, поэтому в каких-то местах люди чувствуют себя неуютно, а покинув их, успокаиваются.
Произвести инфразвук могут и длинные, похожие на органные трубы, ходы в горных пещерах. Один из спелеологов-любителей Виктор Ч. рассказывал автору этих строк:
– Я побывал, наверное, в сотне разных пещер. И только четыре или пять из них можно назвать пещерами страха. Одна из самых известных – пещера под Геленджиком. Про нее ходит множество ужасных слухов. Я там был несколько раз, но лично ничего не ощущал – просто не повезло или, наоборот, повезло. Сама пещера представляет собой прямой вертикальный ствол, шахту в горе, похожую на трубу. Этакая огромная дудочка да еще с боковыми отверстиями в виде ходов и выходов. И возможно, при ветре определенного направления и определенной силы там могут возникать опасные инфразвуковые колебания.
А на море?
А на море инфразвуковые колебания тоже вызываются ветром, обтекающим «водные горы», то есть волны. Впервые эту идею высказал физик академик Василий Шулейкин еще в 1935 году. Он даже придумал данному явлению красивое название – «голос моря». Шулейкин считал, что возбуждение инфразвука порождается срывом воздушного потока с гребня морской волны и случается это перед штормами и ураганами, когда ветер усиливается.
А это значит, что далеко распространяющийся инфразвук может заранее предупредить о надвигающейся буре.Именно так и происходит! Медузы и некоторые другие прибрежные обитатели очень чувствительные к инфразвуковым колебаниям, поэтому перед штормом, предчувствуя его, медузы уплывают далеко в море, чтобы волнами их не выбросило на берег.
В обычных условиях морские инфразвуки маломощны, но иногда их можно ощутить непосредственно.Именно так они и были обнаружены – в 1934 году на научно-исследовательском судне «Таймыр» в Карском море ученые запускали метеорологические зонды, наполненные водородом. Зонд – это воздушный шар с прикрепленными к нему научными приборами, который запускается для исследования атмосферы. И когда один из исследователей поднес шар к уху, он внезапно ощутил резкую боль. Отодвинул шар – боль прошла. Приблизил – снова стрельнуло. Парень подивился и рассказал об этом Шулейкину, который тоже был на судне. Физик заинтересовался, начал думать. И додумался вот до чего…
Виновник боли – дошедший до судна издалека штормовой инфразвук. Он очень слабый и просто так воздействовать на человека не может. Но воздушный шар, поднесенный к уху, послужил для инфразвука резонатором и многократно усилил его – так, что ухо заболело. Была бы другая частота, заболел бы какой-нибудь другой срезонировавший орган. Или возникла беспричинная паника.
На равнине шар, поднесенный к уху, боли не причиняет. А на море при некоторых условиях – причиняет. Значит, на равнине инфразвуков нет, а на море есть.
Возможно, резонатором для этих звуков может послужить сам корпус корабля, это зависит от его линейных размеров и частоты долетевшего инфразвука. Если все условия для резонанса совпадают, вот тогда для экипажа и начинается настоящий кошмар. Все попытки загородиться от этой ужасной вибрации не помогают – закрывайся брезентом, забивай досками окна – ничего не поможет. Остается одно – панический побег от ужасающе вибрирующего корабля.
Ну, что, нагнал я на вас страху?
То ли еще будет! Трепещите заранее!
Глава 3 Волны-убийцы и волны видимости
Итак, ветер, то есть поток газа, обтекающий волнистую поверхность моря, может порождать в атмосфере волны инфразвуковой частоты – от 0 до 20 герц. Теперь отойдем от атмосферных волн и посмотрим на волны морские.
Про цунами все, конечно, слышали. Толчок подводного землетрясения распространяется по океану в виде мощной волны. В открытом океане она не опасна, высота ее всего-то около метра, корабль такую волну даже не заметит, тем более, что волна эта очень-очень пологая, то есть дли-и-инная. Вы ведь, надеюсь, помните, что длина волны – это расстояние между двумя соседними горбами (ну или впадинами, без разницы)? Так вот, длина волны цунами огромна – она может достигать 600 км. При этом ее скорость чертовски велика, она распространяется по морю с быстротой самолета – до 850 км/час. Но при приближении к берегу падает глубина и потому начинает катастрофически расти высота и крутизна волны. У самого берега она может достигнуть высоты в 30 метров, а это высота 10-этажного дома. Неудивительно, что такие волны разрушают целые города, выкидывают на берег огромные корабли, забрасывают на гору тепловозы и убивают десятки тысяч человек.
Про цунами все, конечно, слышали. Толчок подводного землетрясения распространяется по океану в виде мощной волны. В открытом океане она не опасна, высота ее всего-то около метра, корабль такую волну даже не заметит, тем более, что волна эта очень-очень пологая, то есть дли-и-инная. Вы ведь, надеюсь, помните, что длина волны – это расстояние между двумя соседними горбами (ну или впадинами, без разницы)? Так вот, длина волны цунами огромна – она может достигать 600 км. При этом ее скорость чертовски велика, она распространяется по морю с быстротой самолета – до 850 км/час. Но при приближении к берегу падает глубина и потому начинает катастрофически расти высота и крутизна волны. У самого берега она может достигнуть высоты в 30 метров, а это высота 10-этажного дома. Неудивительно, что такие волны разрушают целые города, выкидывают на берег огромные корабли, забрасывают на гору тепловозы и убивают десятки тысяч человек.
Например, в декабре 2006 года огромная волна цунами ударила по острову Шри-Ланка. Погибло 30 тысяч человек. И при этом практически никто из диких зверей не погиб. Представляете себе – на десятки тысяч человеческих трупов ни одного трупа животного! Спаслись и крупные звери – такие как слоны, леопарды, – и мелкие, типа кроликов и сусликов. Звери, которые во много раз более чувствительны к предупреждающему инфразвуку, почувствовали угрозу заранее и ушли от берега подальше и повыше. Если бы люди последовали за ними, никто бы не пострадал.
Обезьяны убежали в джунгли за несколько часов до удара стихии, слоны оборвали цепи, которыми были привязаны за ноги к колышкам, и ушли на холмы. Японские туристы, которые приехали на остров, чтобы понаблюдать за животными, поехали на автобусе за слонами, поднимающимися вверх, и если бы они остались там, то уцелели бы. Но, полюбовавшись на слоников, они спустились вниз в гостиницу на завтрак – и погибли, попав под удар волны.
То же самое цунами, которое ударило по Шри-Ланке, добило и до острова Пхукет. Там произошла замечательная история. Ручные слоны катали туристов и вдруг ни с того ни с сего побежали от берега в джунгли. Поскольку на одном из слонов была катающаяся девочка, погонщики с криками помчались за слонами. Слоны, однако, и не думали их слушаться, они остановились только забежав на холм. И только потому спаслись вместе с девочкой и погонщиками.
В общем, цунами доставляет людям, живущим на океанском побережье, немало неприятностей. Но про цунами давно всем известно, в развитых странах существует служба предупреждения о цунами. Однако, помимо цунами и обычных штормовых волн, существует еще одно странное явление, которое долгое время наукой отрицалось. Это одиночные волны-убийцы.
Среди моряков давно ходили легенды о том, что порою в океане в относительно спокойном море корабль вдруг настигает неведомо откуда взявшаяся огромная одиночная волна, переворачивает судно и так же быстро уходит. Ученые долгое время считали эти слухи обычными байками: у них по теории волн свыше 20 метров в открытом океане быть никак не могло. И почему они одиночные? Откуда они берутся, если ветра нет и подводного землетрясения тоже не было? Не может такого быть!
Однако 1 января 1995 года норвежскую нефтяную платформу, которая спокойно себе добывала нефть из дна морского, разбила гигантская волна. Ее официально зафиксированная высота оказалась более 25 метров. Это были уже реальные убытки, от которых, как от слухов не отмахнешься. И поэтому была принята целая программа по поиску и исследованию таких необычных волн. Для их поиска по всей планете подключили систему спутников Европейского космического агентства и меньше чем за месяц зафиксировали на планете в разных ее местах больше десятка гигантских волн высотой свыше 25 метров!
Хочу еще раз подчеркнуть – это были не цунами, поскольку их появление никак не связано с землетрясениями и подводными извержениями вулканов. Эти волны-убийцы беспричинно возникают словно бы из ниоткуда и уходят в никуда. Причем одна такая суперволна может с мачтами накрыть огромный нефтеналивной танкер, сухогруз или контейнеровоз прямо в открытом океане. А мы знаем, что цунами в открытом океане кораблем даже не замечается!
В 1980 году неподалеку от Южной Африки гигантская волна нагнала сзади нефтеналивной танкер «Эссо Лангедок» и прокатилась на нему, накрыв даже радиомачты. Когда она схлынула, помощник капитана, находившийся в рубке, даже успел сфотографировать ее.
Бывали такие случаи и ранее. Например, в 1973 году 300-метровый танкер «Свиленд» держал курс, борясь с 12-метровыми волнами во время шторма. Это в принципе большие волны! Но учитывая, что высота танкера была 30 метров, он с ними справлялся шутя. И вдруг прямо по курсу возникла гигантская волна, перед которой зиял огромный провал. В который судно и ухнуло. Гигантская волна ударила в танкер, перекатилась через него, травмировав нескольких матросов, и ушла.
А вот как описывает свою встречу с аномальной волной офицер британского военного корабля: «Крейсер шел быстро и почти без качки, встречая умеренную зыбь и ветровые волны, когда внезапно мы провалились в яму и понеслись вниз навстречу следующей волне, которая прокатилась через первые орудийные башни и обрушилась на наш открытый капитанский мостик. Я был сбит с ног и на высоте 10 метров над уровнем моря оказался в полуметровом слое воды. Корабль испытал такой удар, что многие решили, что нас торпедировали, и заняли места по боевой тревоге. Капитан сразу же уменьшил ход, но эта предосторожность оказалась напрасной, так как умеренные условия плавания восстановились и больше «ям» не попадалось».
Крейсеру повезло. Но так везет не всем. У берегов Японии похожая волна ударила в английский сухогруз «Дербишир», пробила грузовой люк и хлынула в трюм. Огромный корабль длиной в 300 метров, которому, казалось бы, ничего не страшно, затонул, унеся с собой на дно почти полсотни человек.
А вот как погиб нефтеналивной танкер «Всемирная слава». Получив штормовое предупреждение, корабль сбавил ход и держался носом к волне, прекрасно справляясь с ситуацией. Однако в какой-то момент невесть откуда возникла огромная 20-метровая волна, взобравшись на которую, танкер вывесил нос и корму, которые оказались на какой-то момент в воздухе, не будучи удерживаемые водой. И корабль просто переломился пополам, разлив всю нефть. Какое-то время его половинки еще сохраняли плавучесть, но потом затонули.
Не повезло и судну «Нептун Сапфир», которому удар огромной волны оторвал нос – переднюю часть корабля длиной с 20-этажный дом просто отломило.
Считается, что именно волны-убийцы стали за последнюю четверть века причинами гибели более двух сотен кораблей,причем десятая часть из них – это гигантские супертанкеры, которые считались непотопляемыми.
В теории самый сильный ветер при самых благоприятных условиях не сможет нагнать волну выше 20 метров в высоту. Откуда же берутся волны высотой в 30 метров, если теория их запрещает? Значит, они результат не ветрового нагона. И не результат землетрясения. А чего тогда?
Ведут себя эти волны странно. Иногда такая волна-убийца вдруг нежданно возникает в полном одиночестве, а затем пропадает без следа. А иногда такие волны возникают целой серией и бегут по океану, преодолевая сотни километров.
Возможно, эти суперволны – результат сложения, суммирования волн поменьше, предположили ученые. Так оно в итоге и оказалось: волны-убийцы – порождение наложения разных волн друг на друга.
? А что, разве волны умеют складываться?Да, мои маленькие и крупные друзья, волны умеют складываться! И это очень и очень интересное дело. Интересное как на практике, так и в виде отвлеченных рассуждений.
Вот смотрите… Физика изучает взаимодействие всяких физических тел. К телам мы привычные, мы и сами – тела на ножках. Все физические тела сделаны из вещества. Мы теперь знаем, как оно устроено на разных уровнях: три элементарные частицы – атомы – молекулы. Кроме вещества, в этом мире существует еще некое неосязаемое и невидимое поле, как мы выяснили. Вещество и поле называют громким словом «материя». Физики изучают свойства материи. И вот теперь выясняется, что физики изучают еще и волны.
А что такое волны? Это и не вещество и не загадочное поле. Волна – это чистое движение. Процесс! Процесс колебания частиц среды, в которой распространяются волны. При этом сами свойства среды физиков, изучающих волны, не особо интересуют. Это может их заинтересовать только если указанные свойства среды влияют на распространение волн в ней. А так физиков-волновиков интересуют только свойства самих волн – как таковых. Им интересно, как волны преломляются, как они огибают препятствия, как складываются друг с другом или гасят друг друга.
Выясняется, что вне зависимости от того, какое именно вещество колеблется, то есть по какой именно среде передаются волны, у всех волн, как у физического процесса, наблюдаются одни и те же свойства.