И те, что слышало человечество

Самые громкие звуки за всю историю существования Земли. И те, что слышало человечество

Когда лучше этого не слышать

Звуковые волны передают человеку не только довольно значительную часть информации об окружающем мире, но и дарят уникальную возможность слушать музыку – единственное искусство, в основе которого лежит лишь только звук. Но есть и другая сторона, когда звук сопровождает серьезные катаклизмы и даже становится опасным для здоровья, а подчас и для жизни. Вспомним самые громкие звуки, которые были зафиксированы за всю историю нашей планеты.

Но сначала немного теории – базовых терминов и положений. По сути любой звук представляет собой вибрации (волны), которые перемещаются в какой-либо среде и в результате достигают органа чувств человека – в данном случае – уха. Тут следует подчеркнуть, что разные среды распространения звука довольно сильно отличаются по характеристикам, и, говоря о звуке, всегда нужно определиться, о звуке в какой среде идет речь. К примеру, звуковые волны не только имеют разный характер распространения в воде, воздухе и бетоне, но и разные предельные параметры – например, максимально возможную громкость. Для человека наиболее естественной средой является воздух, потому речь сегодня в большинстве случаев пойдет о звуке, распространяемом именно в воздухе.

Человек фиксирует внешние звуки посредством ушных каналов и так называемых барабанных перепонок, разделяющих области внешнего и внутреннего уха. Звуковые волны вызывают колебания этих перепонок, которые трансформируются в электрические сигналы, которые, в свою очередь, транслируются в наш мозг. Рабочий частотный диапазон слухового аппарата человека во многом индивидуален и определяется возрастом (наиболее значимый фактор), состоянием здоровья и многими другими параметрами, но в среднем принято считать, что человек способен воспринимать через слух звуки с частотой от 20 Гц до 20 кГц. Кстати, это вовсе не значит, что звуковые волны с частотой, выходящей за эти рамки, человек ощутить не в состоянии – такие вибрации могут восприниматься другими органами чувств – к примеру, звуки с очень низкой частотой могут восприниматься тактильно. 

Но нас сегодня больше интересует не частота, а громкость звука. Этот параметр принято измерять в дБ по логарифмической шкале. Это очень важный момент, поскольку такая шкала существенно отличается от привычной линейной. Так если бы шкала была линейной, звук с громкостью 100 дБ и 50 дБ отличались бы на слух в два раза. Применив логарифмическую шкалу, мы получим многократную разницу в громкости. Повышая уровень на 10 дБ, мы увеличиваем громкость в 10 раз. Разница в 20 дБ дает стократный прирост в громкости, а рост в 60 дБ – в миллион. Использование логарифмической шкалы обусловлено законом, открытым немецким анатомом и физиологом Эрнстом Вебером и формализованном немецким же физиком и психологом Густавом Фехнером (закон Вебера – Фехнера): «Сила ощущения человека пропорциональна логарифму силы раздражения». Причем, это относится к любым органам чувств – от слуха и зрения до обоняния и осязания.

Исходя из расчетов ученых, в воздушной среде максимально достижимый уровень звука составляет 194 дБ. При такой интенсивности звуковые волны создают полный вакуум между собой. Строго говоря, излучение с большей интенсивностью звуком уже не является, поскольку в этом случае звук не распространяется по воздуху, а начинает толкать его перед собой, образуя передвигающуюся область высокого давления, называемую ударной или взрывной волной. Но мы сделаем здесь допущение и не станем разделять эти явления.

На шкале интенсивности звука есть значимые пороги, о которых стоит упомянуть. Уровень звука, при котором человек начинает испытывать неприятные ощущения, называют порогом дискомфорта и определяют на отметке 100 – 110 дБ. Интенсивность звука, вызывающая болевые ощущения в ухе, называется болевым порогом. При 130 дБ человек ощущает давление на барабанную перепонку, а при 140 дБ испытывает боль. Кроме того, при воздействии звука с интенсивностью свыше 135 дБ человека может контузить. Большое влияние оказывает также продолжительность воздействия звука. Согласно исследованиям Национального института охраны труда США (NIOSH – National Institute for Occupational Safety & Health), без ущерба для здоровья можно воспринимать звук интенсивностью 85 дБ в течение максимум 8 часов. Для звука громкостью 110 дБ этот интервал сокращается радикально – до полутора минут, а воздействие звука с интенсивностью свыше 130 дБ опасно даже на совсем короткое время, измеряемое секундами.

Итак, какие же звуки можно отнести к самым громким на этой планете? По понятным причинам, нам известны лишь те рекорды, которые могли быть зафиксированы, то есть, либо непосредственно измерены, либо рассчитаны, исходя из косвенных измерений. То есть, вполне вероятно, что в истории планеты Земля встречались звуки и погромче – просто их некому было услышать и зафиксировать

Полицейская сирена

Звуковые спецсигналы, устанавливаемые на автомобили экстренных служб – полицейские, скорую медпомощь, пожарные и другие, могут достигать по интенсивности уровня 130 дБ. Не контузят, но неприятные ощущения вполне могут вызвать.

Рок концерт

Рок-музыка редко бывает тихой, и любим мы её и за это качество тоже. В среднем громкость звучания рок-группы на концерте превышает уровень 100 дБ. Но и здесь случаются рекорды. Официально зарегистрированным в Книге рекордов Гинесса рекорд по громкости звучания принадлежит группе The Who, которая, выступая на концерте в 1976 году, смогла достичь уровня 126 дБ. До этого в Книге был отмечен рекорд, поставленный группой Deep Purple в 1972 году в Лондоне – 117 дБ. Однако, существуют достижения, которые не были зафиксированы официально. Так, на концерте группы KISS в Оттаве 15 июля 2009 года была достигнута громкость 136 дБ. На титул самой громкой группы претендовал также Manowar – по их утверждениям на репетиции на фестивале Magic Circle Fest 2008 им удалось разыграться на 139 дБ. Но абсолютный рекорд по громкости звучания по слухам принадлежит группе The Swans – легенда говорит о том, что они смогли достичь уровня 140 дБ на нескольких концертах. Правда, живых свидетелей этого буйства найти так и не удалось.

Первым делом, первым делом самолеты… и ракеты!

Там, где остановились в своем безумстве рокеры, взяли старт реактивные летательные аппараты. На взлете звук реактивного авиационного двигателя достигает интенсивности 140 дБ, а по информации NASA ракета-носитель Saturn V, на которой американцы летели на Луну, при взлете оглушила окрестности ревом с интенсивностью 204 дБ, который издавали двигатели, развивающие тягу 7,5 миллионов фунтов или 3,4 миллиона килограммов. Менее тяжелые ракеты при взлете звучат скромнее – всего на 180 дБ.

Живая природа

Некоторые представители фауны нашей планеты способны не только оглушить, но и убить своим криком – порой нас спасает лишь то, что этот крик либо звучит не в воздушной среде, где воспринимается иначе, либо в диапазоне, который для нашего слуха недостижим, либо и то, и другое. К примеру, кашалоты для ориентирования используют эхолокацию, излучая звуковые импульсы, которые могут достигать, по сведениям профессора акустики университета штата Пенсильвания Дженнифер Миксис-Олдс, уровня 200 дБ.

Другой рекорд принадлежит малым летучим мышам-бульдогам, обитающим в Центральной и Южной Америке, и тоже связан с эхолокацией. Их крик достигает уровня 137 дБ и был бы крайне неприятен и вреден для человека, если бы мы могли его услышать. Нас спасает лишь то, что частота этих звуков находится в ультразвуковой области, недоступной нашему слуху. Дело в том, что высокочастотный звук не обладает способностью распространяться на большие расстояния, потому для успешной охоты летучие мыши компенсируют эту особенности увеличением его интенсивности.

Но есть в нашем списке и животные, крик которых мы вполне сможем услышать и оценить по достоинству – это обезьяны-ревуны. Обитают самые громкие обезьяны там же – в Центральной и Южной Америке. Крупные подъязычные кости в их голосовом тракте образуют объемные воздушные полости, которые усиливают их крик, позволяя развивать громкость до 140 дБ! Именно этих приматов считают самыми громкими сухопутными животными. Когда стая обезьян-ревунов начинает свое хоровое выступление, их слышно за пять километров. Ученые-приматологи считают, что таким образом обезьяны сообщают окружающим, что эта территория занята и лучше сюда не соваться.

Ядерный взрыв – самое громкое рукотворное явление

Ядерный заряд стал не только самым страшным по поражающей способности оружием, но и самым громким. Одним из самых мощных рукотворных звуков считается ударная волна, порожденная взрывами ядерных бомб, сброшенных американцами на японские города Хиросиму и Нагасаки. Мощность этой волны оценивается в 200 дБ – она преодолела 11 километров всего за полминуты, а слышать взрывы можно было на расстоянии сотни километров.

Тунгусский метеорит

Июньским утром 1908 года в атмосферу планеты вошел некий космический объект, предположительно кометного происхождения. Сгорая в атмосфере, на высоте примерно от 5 до 10 километров он взорвался, в результате чего взрывной волной повалило около 80 миллионов деревьев на площади свыше 2 тысяч квадратных километров, а в домах в радиусе нескольких десятков километров выбило окна. По счастливому стечению обстоятельств объект не достиг поверхности Земли и взорвался над безлюдной тайгой, иначе последствия были бы намного страшнее. По оценкам исследователей мощность взрывной волны тогда достигла 300 дБ.

Извержение вулкана Кракатау

Абсолютным чемпионом по громкости взрыва считается извержение вулкана Кракатау, произошедшее 27 августа 1883 года в Индонезии между Явой и Суматрой. Взрывом мощностью более 200 мегатонн в тротиловом эквиваленте были полностью уничтожены одноименный остров и близлежащие острова. Возникла огромная волна цунами, высота которой превышала 30 метров. В результате извержения погибло более 30 тысяч человек, а в нынешней столице Индонезии Джакарте, находящейся в 160 километрах от извержения, с домов слетали крыши и выбивало окна и двери. Цунами полностью разрушило 165 прибрежных деревень. Официально количество жертв извержения составило 36 417 человек, но некоторые источники утверждают, что их число достигло 120 тысяч.

По оценкам исследователей мощность взрывной волны в эпицентре составила 310 дБ – это самый громкий «звук», который довелось услышать планете Земля. По крайней мере, из тех, свидетелем которых стало человечество. Ближайшие приборы, которые непосредственно смогли зарегистрировать звук взрыва, были установлены в 160 км от вулкана в Джакарте. И они зафиксировали звуковую волну интенсивностью 172 дБ. Представьте – в 160 километрах от извержения было ощущение, что рядом взлетает космическая ракета!

Факт	Мощность взрыва при извержении вулкана Кракатау 27 августа 1883 года соответствовала силе 13 тысяч взрывов, которые стерли с лица Земли японские города Хиросиму и Нагасаки.

Звуковая волна от извержения вулкана Кракатау четырежды обогнула планету. Здесь нужно сделать оговорку – это не означает, что взрывы были слышны в Нью-Йорке, Лондоне, Париже и Санкт-Петербурге. Прохождение взрывной волны фиксировалось по скачкам атмосферного давления, зафиксированным метеостанциями по всей планете с интервалом 34 часа в течение пяти дней – как раз столько времени требуется звуковой волне, чтобы обогнуть Землю. Люди не слышали этих взрывов, поскольку столь «дальнобойная» звуковая волна находилась в инфразвуковой области, недоступной для человеческого слуха.

По легенде, которая вполне может оказаться правдой, знаменитая картина норвежского художника-импрессиониста Эдварда Мунка «Крик» создана под впечатлением этого извержения. Вот что вспоминал сам живописец: «Я шёл по тропинке с двумя друзьями – солнце садилось – неожиданно небо стало кроваво-красным, я остановился, чувствуя изнеможение, и опёрся о забор. Я смотрел на кровь и языки пламени над синевато-чёрным фьордом и городом. Мои друзья пошли дальше, а я стоял, дрожа от волнения, ощущая бесконечный крик, пронзающий природу.» А теперь задумайтесь – где Норвегия, и где Индонезия! И насколько мы ничтожны перед силами Матушки-природы.

Впрочем, и в слышимом диапазоне тогда творилось нечто невообразимое – жители Андаманских и Никобарских островов, расположенных в более чем двух тысячах километрах от извержения, слышали «чрезвычайно громкие звуки наподобие выстрелов». В австралийском городе Перт в 3 300 километрах от Кракатау казалось, что идет артподготовка. Приливные станции в США и Великобритании зафиксировали рост волн в океане, вызванный воздушным толчком. Хлопки слышны были даже на расстоянии 4 800 километров! Представьте себе, если бы в ирландском Дублине был слышен салют в Нью-Йорке с другого берега океана.

Редакция Hi-Fi.ru