Απίστευτα πράγματα που μπορούμε να κάνουμε με τον ήχο

Η γενική ιδέα του ήχου είναι αρκετά απλή: αντικείμενα παράγουν ηχητικά κύματα που προσλαμβάνουμε με τα ειδικά αισθητήρια όργανά μας, βλέπε αυτιά.

Η χρήση του ήχου δεν εξαντλείται βέβαια σε αυτό, καθώς τα ηχητικά κύματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πραγματικά απίστευτες εφαρμογές.

Ο ήχος χρησιμοποιείται με ευφάνταστους τρόπους στην επιστήμη, την τέχνη και την ιατρική, με κάποιες από τις εφαρμογές του να είναι πρακτικές και άλλες… λιγότερο!

Ας δούμε λοιπόν μερικά «τρελά» πράγματα που μπορούμε πλέον να κάνουμε με τον ήχο…

Να τον εκμηδενίσουμε

Το εργαστήριο Orfield Labs στη Μινεάπολις των ΗΠΑ έχει σχεδιάσει αυτό που το ίδιο αποκαλεί «το πιο αθόρυβο δωμάτιο του κόσμου», με την εφαρμογή να χρησιμοποιείται για να ελεγχθούν ήχοι χαμηλών συχνοτήτων (όπως ο βόμβος του ηλεκτρικού λαμπτήρα, για παράδειγμα). Οι τοίχοι απορροφούν τον ήχο σε απόλυτο βαθμό, ενώ ο περιβάλλων θόρυβος του δωματίου έχει μετρηθεί στα -9 ντεσιμπέλ(!), με το «μείον» να υποδηλώνει ότι είναι πολύ κάτω από την ακουστική συχνότητα του ανθρώπου. Στο δωμάτιο επικρατεί τόση ησυχία που μπορεί κάποιος να ακούσει τους ήχους των εσωτερικών του οργάνων, την ίδια στιγμή που η αισθητηριακή αυτή στέρηση οξύνει όλες τις άλλες αισθήσεις. Το ερμητικό αυτό ακουστικό περιβάλλον προκαλεί μάλιστα επιπτώσεις στο σώμα και τον νου, αφού αν κάποιος περάσει ένα ικανό χρονικό διάστημα εκεί, υπάρχει μια καλή πιθανότητα να βιώσει παραισθήσεις ή να αναπτύξει τη «μεταλλαγμένη» ικανότητα να γεύεται τα χρώματα! Εξαιτίας αυτού, ο ασφαλής χρόνος που μπορεί κάποιος να κλειστεί στο δωμάτιο είναι τα 45 λεπτά…

Να κρυφτούμε απ’ αυτόν

Ας υποθέσουμε ότι κάνουμε κάμπινγκ σε μια λίμνη, απέναντι ακριβώς από μια παρέα. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, μπορούμε να δούμε την παρέα να παρτάρει, χωρίς όμως να είμαστε σε θέση να ακούσουμε τη μουσική. Όταν όμως πέσει η νύχτα, μπορούμε να ακούσουμε ακόμα και τις ιστορίες που μοιράζεται η παρέα, παρά το γεγονός ότι το πρωί δεν ακούγαμε τη σαφώς δυνατότερη μουσική. Γιατί συμβαίνει άραγε αυτό; Το φαινόμενο λαμβάνει χώρα όταν τα ηχητικά κύματα αλλάζουν διεύθυνση (διαθλώνται) εξαιτίας των μεταβολών της θερμοκρασίας του αέρα. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, τα ηχητικά κύματα κάμπτονται προς τα πάνω λόγω της χαμηλότερης θερμοκρασίας που επικρατεί πάνω από το έδαφος. Αυτό δημιουργεί μια «Ζώνη Σκιάς» εκεί που κάθεσαι, με τα ηχητικά κύματα να ίπτανται πάνω από το κεφάλι σου. Και επειδή το φαινόμενο έχει να κάνει με τις μεταβολές της θερμοκρασίας, συμβαίνει και στη θάλασσα, γεγονός που εκμεταλλεύονται τα υποβρύχια και χρησιμοποιούν τη Ζώνη Σκιάς για να κρυφτούν από τα σόναρ των εχθρικών πλοίων…

Να τον μετατρέψουμε σε όπλο

Δεν πήρε πολύ στην ανθρωπότητα για να σκεφτεί να χρησιμοποιήσει τον ήχο για σκοτεινούς σκοπούς. Το ηχητικό όπλο ακούει λοιπόν στο όνομα Long Range Acoustic Device και «πυροβολεί» μια ηχητική δέσμη σε έναν στόχο που βρίσκεται εκατοντάδες μέτρα μακριά. Η ηχητική ριπή φτάνει σε μέγεθος 150 ντεσιμπέλ (τα οποία εξασθενούν φυσικά με την απόσταση), αριθμός ικανός να προκαλέσει εξουθενωτικό πόνο στον άνθρωπο που θα βρεθεί μπροστά του, ακόμα και μόνιμη βλάβη. Έχει χρησιμοποιηθεί για να διαλύσει πορείες και να ελέγξει καταστάσεις γενικευμένης αναταραχής, την ίδια στιγμή που οι συσκευές έχουν εγκατασταθεί σε ευρωπαϊκά κρουαζιερόπλοια για να απομακρύνουν τους σομαλούς πειρατές!

Να κάνουμε τέχνη

Η μεταφορά των ηχητικών κυμάτων σε μια οπτική συσκευή είναι ο καλύτερος τρόπος για να προσλάβουμε τον ήχο με τρόπο διαφορετικό από τον συνήθη. Τα ηχητικά κύματα δημιουργούν οπτικά μοτίβα, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να φτιάξουμε εξαιρετικά συμμετρική τέχνη. Η μελέτη των ηχητικών αυτών μοτίβων έχει ονομαστεί Cymatics και χρωστά την ύπαρξή της στις παρατηρήσεις του Γαλιλαίου ήδη από το 1632! Δείτε τι μπορούν να κάνουν…

Να σκοτώσουμε κάποιον

Θεωρητικά, είναι δυνατόν να σκοτωθείς από την πίεση του ήχου, όχι όμως με τον τρόπο που νομίζετε. Αν μια έκρηξη είναι αρκετά δυνατή, μπορεί να παράξει αυτό που ονομάζεται «υπερπίεση έκρηξης», που δεν είναι άλλο από μια ξαφνική αύξηση της ατμοσφαιρικής πίεσης που ακολουθεί συνήθως μια μεγάλης ισχύος έκρηξη. Αυτό προκαλεί επίσης έναν τεράστιο σε ένταση ήχο, τον οποίο και συνήθως δεν ακούμε, καθώς τα ανθρώπινα τύμπανα «σφραγίζουν» στα 160 περίπου ντεσιμπέλ. Στα 200 ντεσιμπέλ, η πίεση είναι αρκετή για να τρυπήσει τον πνεύμονα και να προκαλέσει εσωτερική βλάβη, με τις πρώτες ενδείξεις του φαινομένου να πιστοποιούνται στον Α’ Παγκόσμιο Πόλεμο, με στρατιώτες που βρίσκονταν νεκροί παρά το γεγονός ότι δεν έφεραν εμφανή εξωτερικά τραύματα.

Να παλέψουμε το έγκλημα

Αν έπρεπε να περιορίσουμε τον υψηλό δείκτη εγκληματικότητας σε μια περιοχή, ο καλύτερος τρόπος θα ήταν να ζητήσουμε τη βοήθεια του Μότσαρτ! Πολυάριθμες επιχειρήσεις και δημοτικά συμβούλια έχουν πλέον αρχίσει να παίζουν κλασική μουσική σε δρόμους και περιοχές με μεγάλη εγκληματικότητα στην προσπάθειά τους να αποθαρρύνουν την κακόβουλη δραστηριότητα. Η ιδέα που κρύβεται από πίσω είναι απλή: σε μέρος όπου ακούγεται «ενοχλητική» μουσική κανείς δεν θέλει να βρίσκεται τριγύρω! Υπάρχουν βεβαίως και επιστημονικά δεδομένα που στηρίζουν το αποτρεπτικό ηχητικό μέτρο: όταν ακούμε μουσική που δεν μας αρέσει, η παραγωγή ντοπαμίνης περιστέλλεται, κάνοντας κακή τη διάθεσή μας ή αντιθέτως βάζοντάς μας σε μια τελείως χαλαρή κατάσταση. Όπως κι αν έχει, το μέτρο φαίνεται να δουλεύει: το Λονδίνο ξεκίνησε να παίζει κλασική μουσική στους σταθμούς του μετρό το 2003 και έναν χρόνο αργότερα οι κλοπές και οι πράξεις βανδαλισμού μειώθηκαν κατά 1/3!

Να τον μετατρέψουμε σε λέιζερ

Το λέιζερ δουλεύει εκπέμποντας φως σε ένα πολύ στενό μήκος κύματος. Αυτός είναι πράγματι ένας αποδοτικός τρόπος για να μεταφερθεί η ενέργεια και καθώς το φως ταξιδεύει στο κενό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί παντού. Γι’ αυτό άλλωστε και τα λέιζερ έχουν κατασκευαστεί αποκλειστικά από κύματα φωτός, αφού τα ηχητικά κύματα απαιτούν ένα μέσο για να μεταφερθούν. Το 2010 ωστόσο, ομάδα επιστημόνων από την Ιαπωνία κατασκεύασε λέιζερ που δουλεύει με ηχητικά κύματα, εκπέμποντας στα 170 kHz, κάπου 8 φορές περισσότερο από την υψηλότερη ακουστική συχνότητα που προσλαμβάνει το ανθρώπινο αυτί. Κι ενώ δεν είναι τόσο φαντασμαγορικό όσο το οπτικό αντίστοιχό του, η νέα αυτή εφαρμογή του λέιζερ έχει ήδη βρει τον δρόμο της στα πεδία της ιατρικής και της μικροϋπολογιστικής…

Να θεραπεύσουμε ένα τραύμα

Ας υποθέσουμε ότι έχουμε ένα ανοιχτό τραύμα που χρειάζεται καυτηριασμό. Τι κάνουμε; Απλό, το «πυροβολούμε» με μια υψηλής έντασης ριπή από υπερήχους! Το λένε HIFU Transducer (High-Intensity Focused Ultrasound) και πρόκειται για μια συσκευή που μπορεί να εστιάζει την ακουστική ενέργεια σε τέτοιο βαθμό που να προκαλεί θερμότητα, με τη χρήση του να μοιάζει με τον τρόπο που χρησιμοποιούμε τον μεγεθυντικό φακό για να συγκεντρώσουμε την ηλιακή ακτινοβολία σε συγκεκριμένο σημείο. Το ίδιο ακριβώς μπορούν να κάνουν και οι υπέρηχοι, με τη δράση τους να βρίσκει ήδη εφαρμογή στην ιατρική και ιδιαίτερα τη χειρουργική. Όταν μιλάμε για μη παρεμβατική χειρουργική, η χρήση των υπερήχων είναι η τελευταία λέξη της μόδας στον χώρο…

Να πάμε πίσω στον χρόνο

Μια από τις πλέον ενδιαφέρουσες χρήσεις του ήχου στην ιστορική έρευνα είναι μέσω της μεταφοράς του στην αρχαιολογία. Και εξηγούμαστε: κάθε δωμάτιο διαθέτει μια μοναδική «ατμόσφαιρα», μια ιδιαίτερη ακουστική συνθήκη δηλαδή που επηρεάζεται από το μέγεθος του χώρου και τη διακόσμησή του, κάνοντας τη συγκεκριμένη αυτή αντήχηση μοναδική για το δωμάτιο. Η ιδέα λοιπόν που κρύβεται από πίσω είναι ότι ένα αρχαιολογικό μνημείο θα έχει κι αυτό μια ιδιαίτερη «ατμόσφαιρα», την οποία μπορούμε να ανιχνεύσουμε για να καθορίσουμε επακριβώς τη χρήση και τις διαστάσεις του! Αρχαιολόγοι του Πανεπιστημίου του Σάλφορντ χρησιμοποίησαν ήδη τη μέθοδο αυτή στο μνημείο του Στόουνχεντζ, μετρώντας τον χρόνο αντήχησης και άλλες ηχητικές συνιστώσες, στην προσπάθειά τους να κατανοήσουν τη σπουδαιότητά του στο παρελθόν…

Να πλοηγηθούμε με τη βοήθειά του (αν ήμασταν πουλιά)

Ξέρουμε ήδη ότι μπόλικα ζώα, όπως οι νυχτερίδες, πλοηγούνται στον χώρο με τη βοήθεια των υπερήχων, παρέμενε ωστόσο άγνωστο μέχρι σχετικά πρόσφατα το πώς ακριβώς μπορούν να ταξιδεύουν τα μεταναστευτικά πουλιά σε τόσο τεράστιες αποστάσεις και να βρίσκουν κατόπιν τον δρόμο του γυρισμού. Ήταν το 1997 λοιπόν όταν 60.000 πουλιά που κινούνταν από τη Γαλλία προς την Αγγλία έχασαν τον δρόμο τους όταν διασταυρώθηκαν με τζετ αεροσκάφος. Βρέθηκε λοιπόν ότι ο χαμηλού επιπέδου ήχος που παρήγαγε το τζετ (και δεν είναι αντιληπτός από τον άνθρωπο) μπλόκαρε τις «πυξίδες» των πουλιών, θεωρία που σκέφτηκε να ελέγξει ο γεωφυσικός Jonathan Hagstrum. Αναλύοντας μια σειρά δεδομένων, ο επιστήμονας κατέληξε ότι τα πουλιά φτιάχνουν «ηχητικούς χάρτες» στη διαδρομή τους, με την ανθρώπινη παρέμβαση να μπορεί να αλλάξει κατά λάθος την πορεία του πουλιού…