Topp 10 otroliga ljudfenomen
20 Hz till 20 kilohertz: frekvensintervallet människor kan höra. Ljudet är en naturlig konstant, så viktig och förväntad som det ljus vi ser och den luft som vi andas. Från god musik till blarande larm är våra dagliga liv fulla av dessa vitala vibrationer i kända former.
Det finns dock mer att låta än att träffa ögat (eller örat). Det finns mängder av underverk att bli hörda vid utforskningen av akustik, full av glans och fara.
10 Den visuella mikrofonen
Efter att ha träffat ett objekt absorberas och absorberas ljudet generellt utan någon märkbar effekt. Men den minsta vibrationen återställs över den drabbade ytan på knappt tionde av en mikrometer - fortfarande tillräckligt för att fångas av en höghastighets kamera, längder mindre än hundradel av en pixel. Adobe, Microsoft och MIT forskare har samarbetat för att utveckla en strålande algoritm som kan extrahera information från dessa mikroskopiska rörelser och använda den för att återställa den ursprungliga versionen av en tyst video. Dagliga föremål från lådor av vävnader till glasögon blir visuella mikrofoner genom den imponerande tekniken. Även om det var väldigt suddigt, hölls anteckningarna från "Mary Had a Little Lamb" i både musik och sång lätt från en inspelning av en påse chips eller en krukväxts löv.
Tekniken är uppenbar, men det finns uppenbarligen stor potential när det gäller att höja ljudet noggrant för att förbättra övervakningen, kringgå det begränsade utbudet av normala mikrofoner och gå utöver ljudisolerade väggar (förutsatt att de är tydliga). Vetenskapsmännen som skapade den visuella mikrofonen har mindre kontroversiella avsikter, men trodde att dess bästa syfte är att så småningom kunna identifiera strukturella egenskaper hos material utan att ta kontakt.
9 DolphinAttack
DolphinAttack är en nyligen publicerad teknik som kan styra taligenkänningssystem via ultraljud, aka frekvenser över 20 kHz, över mänsklig hörsel (men väl inom delfin echolocation). Den oupptäckta röstkontrollen bekräftas att påverka Siri, Cortana, Alexa och även sångsnavigationssystem i Audi-bilar, vilket skapar ett stort säkerhetsproblem. Invasionens omfattning är naturligtvis omfattningen av de tillgängliga funktionerna, från att ringa ett visst nummer till besök på skadliga webbplatser och nedladdning av skadlig kod.
En DolphinAttack-hackare kan enkelt minska skärmens ljusstyrka, ljudvolymen eller ställa in en enhet offline via flygläge för att hjälpa till vid överfallet, men lyckligtvis är avståndsgränsen för närvarande bara 1,7 meter. Förvånansvärt är metoden ganska lågteknologisk och billig, vilket innebär att endast en förstärkare ökar signalen, en ultraljudsgivare för frekvensomvandlingen och ett batteri som är anslutet till en högtalare av något slag, vilket helt enkelt skulle kunna vara det för en egen smartphone. Eftersom förbättringar görs på installationen, är DolphinAttack något som alla röstassistenter bör vara förberedda för.
8 Infrasound Horror
Det finns få tecken på att vanlig ultraljud påverkar människor, som vanligen endast finns i obekräftade rapporter om yrsel och obehag. På andra sidan ljudspektrumet kan inte infraljudet höras, men i rätt frekvenser framkallas det mycket mer störande psykiska och fysiska känslor. Hela kroppen påverkas av dessa djupa vibrationer, vilket orsakar hyperventilation, hallucinationer, panik och depression. Vid 19 hertz resonerar infrasound med det mänskliga ögonlocket för att förvränga perifer vision. En tigers roar har visat sig avge infraljud vid samma frekvens, ett otroligt användbart verktyg för att biologiskt blinda och skrämma byte och motståndare.
Eftersom infraljud ofta finns i naturen och utbredd i maskiner kan det vara förklaringen för påstådda hemsökta platser. "Ghost in the Machine" är den mest populära sanna berättelsen om infraljudets falska paranormalitet. Vic Tandy var en medicinsk ingenjör som hade anställts på ett laboratorium som producerar livsutrustning. Trots att han var första skeptisk till språken, sa hans kollegor till honom, han började också uppleva en liten depression och enstaka kall skakning. En natt, medan Tandy var den enda personen kvar i labbet, blev han medveten om en grå, tyst figur som kom fram till vänster. Rädsla det värsta, Tandy vände, bara för att uppenbarelsen skulle försvinna. Följande dag hittade han spökets källa för att helt enkelt vara en dold fan, vibrerande på ca 19 hertz.
7 Sonic Weaponry
Fotokredit: US Navy / Photographer's Mate 3rd Class Tucker M. YatesDen tidigaste tanken på ett soniskt vapen undersöktes i hemlighet av Hitlers chefarkitekt och försvarsminister, Albert Speer, men det såg aldrig ljus eller ljud på grund av att nazistregimen upphörde. Den akustiska kanonen skulle ha kunnat producera en deafeningly-fokuserad, galen förstärkt ljudstråle som skulle kunna vibrera en persons kropp så kraftigt att alla som stod inom 90 meter skulle grymt dö om de utsattes i mer än 30 sekunder. Sedan 1950-talet har sonic weaponry genomgått allvarlig utredning och utveckling av olika militära och forskningsorganisationer för bekämpning av terrorism och folkmassanvändning. Beroende på decibelnivån kan ljudvågor orsaka mild illamående och kräkningar, otillräcklig smärta och svimmelhet, fullständig desorientering eller explosion av målets trumhinnor och organ.
Som tidigare nämnts kan de fasansfulla effekterna av infraljud (vanligen sprängda under patrullerande dronor) enkelt skryta uppståndna folkmassor eller demoralisera fiendens soldater medan ultraljud av intensiv frekvens och kraft kan bränna kroppar till döds genom extrem överhettning och spricka hela skelett genom benresonans.Lyckligtvis är den flesta tekniken gjord för nonlethal, nonpermanent skada och försvagning, ungefär som Taser. Amerikanska armén håller på att utveckla ett långsträckt, nonletalt akustiskt vapen för att avvisa även de mest bestämda självmordsbombbarerna och att väcka al-Qaeda-terrorister från deras resonansande klyfösa gömställen med sina händer över öronen.
6 Sill Flatulens
Under det kalla kriget navigerade en sovjetisk ubåt avsiktligt svårt vatten för att nå Sveriges mest begränsade sjöområden innan det sprang på grund. Svenskarna lurades inte av den ryska regeringens krav på en enkel navigationsolycka. Senare på 1980-talet upptäckte Kungliga flottan fientliga ljudsignaler under vattenljudet under natten (högkrypta poppar och poppar) och klassificerade dem som ryska ubåtar. De tvivelaktiga sovjeterna nekade alla anklagelser medan bullret fortsatte att registreras.
År 1994 skrev svensk premiärminister Carl Bildt ett förhöjt brev till Boris Jeltsin, som klagade över den uppenbara överträdelsen av diplomati. Ljuden gick fortfarande, även om Sovjetunionen hade kollapsat, vilket övertygade svenskarna att söka efter en annan förklaring. När djupladdningarna detonerade, steg endast skolor av död sill till ytan. Källan till sin politiska konflikt var svensk fisk.
Sill har det underliga beteendet hos gulping air och anally släppa det, producerar ljud vetenskapligt kallat Fast Repetitive Ticks (FRTs). Beviset slutsatsen att FRTs används för kommunikation, särskilt vid nattliga sammankomster, när de inte klart kan se varandra. De massiva skolorna som samlas i Östersjön kan producera en stor del av dessa FRT, tillräckligt för att göra en obekväm nation nöje. Tyvärr har Bildt aldrig haft möjlighet att be om ursäkt och förklara att han hade misstänkt flodiga sillens sociala partier för ett terroriserande ryskt hot.
5 Nattgolv
Fotokredit: Blondinrikard Froberg / CC BY 2.0Om ljuset färdas så fort, hur kommer det aldrig att fånga en ninja? Säg inte mer, för ljudet har redan! Nattgolvplanerna var speciellt utformade som en säkerhetsåtgärd för viktiga japanska bostäder, som till exempel Nijo Castle, squeaking högt för att varna vakter, samtidigt som man vackert efterliknar näkternas kvällning för daglig användning. Torra träbrädor spräcker naturligtvis under tryck, så Japans bästa snickare, träarbetare och hantverkare konstruerade golv som kraftigt förstärkte effekten. Nattgolvet gjorde det möjligt att mördare aldrig skulle få chansen att passera ohejdade genom korridorerna i shogunens Kyoto-bostad, liksom andra viktiga ledare och nationella skatter. Golvklämmorna gnids mot golvspikarna med varje steg, skrikande och skrämma bort ninja.
Om shogun besökte slottet, skulle livvakter vänta i gömda dörrar tills en inkräktande ninja gick igenom golven. Timmertekniken är så exakt att personens position kan bestämmas genom volymen av den högljudda chirpingen som hörs. Den tysta men dödliga skulle lida en hög död. Numera tycker turister om att använda olika sätt att befordra sig för att se om de kan hyra genom golven. Ingen har varit framgångsrik.
4 Superior Canal Dehiscence Syndrome
År 1929 gjorde biologen Pietro Tullio stiftformade kirurgiska öppningar i duvets halvcirkelformiga kanaler för att undersöka ljudinducerad obalans och yrsel. Nödvändigt är innerörat väldigt ömtåligt, och efter proceduren blev duvorna starkt desorienterade när de utsattes för högt ljud. Även den mest minuscule defekten orsakar ett tillstånd av absolut skräck när det gäller örat: överlägset kanaltisk syndrom. Den vanligtvis skyddade kanalen blir sårbar för alla slags ljud, vilket orsakar lindrande smärta och sensation. Symtom inkluderar alla de värsta hörselnivån: tinnitus, hörselnedsättning, överkänslighet, Tullio fenomen (ljudinducerad vertigo) och den mest skrämmande: autophony.
Autofoni är störande hörsel av en persons egen kropp, oavsett om det är ofrivilligt eller frivilligt. Sufferers kan höra deras hjärtslag och har rapporterat den blotta rörelsen av ögonen som rör sig i sina socklar som låter som sandpapper på trä. Det dagliga livet blir fruktansvärt, med enkla uppgifter som att vrida halsen för att se eller gå någonstans upplevd som outhärdligt upprörande. Lyckligtvis påverkar sjukdomen mindre än en procent av befolkningen, och den defunterade överlägsen kanalen kan vara inkopplad under en omfattande procedur för att behålla perfekt hörselfunktion.
3 Shepard Scale
Anteckningar är inte ensamma frekvenser. Ofta kombineras flera ljudvågor omedvetet för att skapa en enda anteckning. Denna kunskap möjliggör skapandet av en imponerande hörsel illusion. En Shepard-ton består av tre sinusvågor, som är åtskilda av en oktav. Spelas i en serie, en Shepard-skala, som uppenbarligen förblir stigande eller stigande i stigning, beroende på skalets riktning, i en hörselkorkskruvseffekt. Sinusvågorna ökar (eller faller) en oktav, vid vilken tidpunkt en annan sinusvåg, som börjar från läget av den föregående lägsta tonen, introduceras subtilt. Eftersom två frekvenser alltid befinner sig i samma riktning, hoppar hjärnorna över öglan för att alltid höra ett kontinuerligt, oändligt svep, körsbärsplockning för kontinuitet.
Den imponerande hörsel illusionen är idealisk för att införa spänning i ljudeffekter och musik, som är berömd för båda The Dark Knight 's intensivbrännande Batpod och i Hans Zimmers poäng av den senaste krigsspelen Dunkirk, är en favoritfilmsteknik av Christopher Nolan.
2 ljudbarriär
Fotokredit: US Navy / Ensign John GayUnder andra världskriget upplevde propellplanen farligt minskar prestanda när de närmade sig ljudets hastighet, förlorade kontrollen mot överbelastande chockvågor och ofta näsdykning i kraschar. Termen "ljudbarriär" var avsedd att definiera den plötsliga ökningen av drag och närvaron av oväntade aerodynamiska effekter som luftfartyget uppnådde supersonisk hastighet, vilket gav tanken att överträffa det utomordentligt svårt och ledde till forskning i jetmotorn. Över 1 234 kilometer per timme (767 km / h) är luften framför ett flygplan plötsligt dras bort, vilket skapar en chockvåg av tryckskillnad som kraftigt skiftar planetens tryckpunkt. Efter den snabba införlivandet av turbojet under 1950-talet kom flygplan normalt in i supersoniska.
Skillnaden mellan att vara ett supersoniskt föremål är dock inte reserverat för fordon. Bullets bröt regelbundet ljudbarriären innan planen någonsin uppfunnits, och i modern tid använder mördare och specialstyrkor i själva verket subsoniska kulor istället (i kombination med ljuddämpare) för att ge dödare dödar. Till och med ett barn kan uppleva en sonisk boom genom att poppa en uppblåst ballong och lyssna på det sönderdelade latexbitkontraktet vid supersonisk hastighet. Slutligen bör det noteras att sprickan av en piska som vanligen förekommer endast vid spetsen, är faktiskt från vågens rörelse hos den färdiga slingan och ökar hastigheten tills den bryter ljudbarriären och släpper ut soniska bommar för resten av avståndet .
1 Black Hole Decibel
Ett av världens högljuddaste djur är pistolräken som jagar genom att skjuta vattenstrålar så fort att en bubbla bildas mot havets vikt, kollapsar i mikrosekunder i en episk implosion och producerar en sonisk chockvåg av 210 decibel , högre än en skott, och når en temperatur på 5000 grader Kelvin, nära den av solens yta. Den högsta inspelade händelsen på jorden, hörde från 4.800 kilometer bort, var 1883 utbrott av Krakatoa, som förstörde 70 procent av vulkanömen, orsakade permanent hörselnedsättning inom en radius av 160 kilometer (100 mi) och reverberated genom atmosfären sju gånger.
Det slutgiltiga fenomenet i denna lista är dock potentiellt den mest kolossala, effektiva av dem alla. År 2003 upptäckte NASA de första, fantastiska ljudvågorna i ett supermassivt svart hål som kröp genom gasen i Perseus-galaxklustret. Tonens tonhöjd var den djupaste detekterade från någonting som någonsin hört i universum, en kosmisk B-flat 57 oktaver under mitten-C, över en fjärdedel gånger under hörseln.
Det var ett ljud som skapades av ett svart hål, men det finns också ett ljud som kan skapa en. Om ett 1100-decibel ljud skulle kunna genereras, skulle de intensiva vågorna skapa tillräckligt med tyngdkraft för att riva rymdtiden i en kvantsangularitet. Istället för kolossala mängder masssammanfogning skulle en ännu mer titanisk mängd ljudenergi samlas för att smida ett svart hål genom den kosmiska komprimeringen av frågan i ett område.
Ingen av dessa uppgifter är verkligen skrämmande, eftersom det är allt omöjligt. Det finns inget medium tillräckligt tryckt för att ett 1100-decibel ljud kommer från och ingen teknik ligger i närheten av att ge den nödvändiga energin. Men samla de extremt täta vätskorna av en utomjordisk atmosfär och ha behärskat energin hos en hel galax, den mest avancerade civilisationen skulle kunna producera detta ultimata vapen. Kanske.