Содержание
Мой любимый роман, который я читаю в сезон Хэллоуина, — это » Оно » Стивена Кинга. Распространенное заблуждение о книге состоит в том, что «оно» — это просто страшный клоун-на самом деле это воплощение того, чего вы боитесь больше всего. Если вас больше всего пугает возможность появления призраков, Не волнуйтесь: исследователь использовал акустический анализ, чтобы объяснить, что все, что пугает вас в этот Хэллоуин, как и он, — это просто трюк ума (и виброакустические эффекты…)
Что такое ложный полтергейст?
Я собираюсь предположить, что инженеры, физики, ученые и исследователи, которые читают блог COMSOL, не имеют большого интереса к паранормальным явлениям. Тем не менее, услышать дребезжащее окно посреди ночи или шепот в пустом доме достаточно, чтобы напугать даже закаленный аналитический ум.
Когда ученый разоблачает предполагаемого полтергейста (сверхъестественное существо, вызывающее физические нарушения), он известен как ложный полтергейст. Исследователи в этой области работы часто ссылаются на бритву Оккама, чтобы объяснить эти явления, поскольку она утверждает, что самое простое объяснение чего-либо, вероятно, является наиболее обоснованным. Например, инцидент с НЛО в Розуэлле в 1947 году можно объяснить проще всего метеозондом, который упал с неба, а не летающей тарелкой, на которой летали маленькие серые инопланетяне.
Метеозонд или инопланетяне: какое объяснение вы считаете наиболее обоснованным? (Фото из моего визита в 2016 году в Международный музей НЛО и исследовательский центр в Розуэлле, штат Нью-Мексико.)
Объяснение ложных полтергейстов с помощью Виброакустики
В статье «вещи, которые бьются в ночи: физика» ложных полтергейстов «» из прошлого номера журнала Sound & Vibration Роман Винокур обсуждает распространенные виброакустические явления, которые ошибочно принимают за призраков и сверхъестественные сущности. Давайте наденем наши шляпы охотника за привидениями/акустика и взглянем на некоторые примеры, представленные в этой статье.
Это привидение или Гельмгольц?
Если вы когда-нибудь проснетесь посреди ночи от грохота или стона, подумайте о резонансе Гельмгольца, прежде чем сжигать шалфей или вызывать медиума. Самый простой пример резонатора Гельмгольца-стеклянная бутылка с узким отверстием. Когда вы подносите бутылку к губам и дуете перпендикулярно ее отверстию, она издает жужжащий звук.
Резонанс Гельмгольца в действии (прибавьте звук!)
Комната с открытым окном или дверью также может служить резонатором Гельмгольца. Когда турбулентный поток воздуха проходит через отверстие в комнате, он возбуждает резонанс Гельмгольца. Собственная частота резонанса Гельмгольца зависит от объема помещения, толщины стен и площади проема. Если это значение попадает в диапазон инфразвука (ниже 20 Гц), оно может вызвать жуткие звуки в слышимом диапазоне — возможно, приводя к подозрению на полтергейст.
Инфразвук может даже вибрировать наши внутренние органы. Это объясняет, почему люди, рассказывающие о паранормальных переживаниях, часто описывают чувства тошноты, тревоги и, чаще всего, холода.
Резонанс Гельмгольца может быть возбужден звуковыми волнами, распространяющимися от внутреннего или внешнего источника шума. Например, гром может отражаться в небольших помещениях, что может восприниматься как нечто более злое, чем погода. В статье «звук и вибрации» упоминается здание, в котором, по слухам, обитают привидения. На самом деле, единственное, что преследовало здание, была месть. Рабочие, которые строили квартиру, были обмануты владельцем, который их нанял. Чтобы отомстить, рабочие воткнули пустые стеклянные бутылки в крышу здания. Бутылки действовали как резонаторы Гельмгольца, и ветер, проходящий через их отверстия ночью, заставлял жильцов слышать ревущие звуки с частотой 100 Гц.
Резонаторы Гельмгольца не только вызывают пугающие звуки, но и снижают уровень шума в широком диапазоне применений. Например, резонаторы используются в выхлопных системах автомобилей, потому что они могут ослаблять определенную и узкую полосу частот. Когда средний поток поступает в типичную выхлопную систему, резонатор Гельмгольца ослабляет звук, который генерируется (аналогично нашему примеру с бутылкой выше, но с противоположным эффектом).
Анимация, показывающая распределение давления для резонатора Гельмгольца при определенных условиях работы. Автомобильные дизайнеры часто обращаются к акустическому моделированию и анализу, чтобы оценить, как наличие потока влияет на работу резонатора Гельмгольца.
Подробнее о моделировании аэроакустических приложений с помощью программного обеспечения COMSOL Multiphysics® читайте в предыдущем блоге моего коллеги Мадса Дженсена.
Шумные призраки или механический резонанс?
Посмотрите любой фильм о доме с привидениями (если вы не знаете, с чего начать, я могу порекомендовать несколько!), и там есть сцена со скрипящими половицами, дребезжащими окнами, дверями, которые открываются и закрываются сами по себе, или какой-то комбинацией явлений. В фильмах виноват призрак, но действительная причина такого движения и шума не столь коварна, а скорее обусловлена механическим резонансом.
Когда частотный спектр источника вибрации лежит в инфразвуковом диапазоне, он неслышим (или едва слышен) для человеческого уха. Однако движение, вызванное источником вибрации, легко услышать. В принципе, иногда можно услышать эффект вибрации, но не причину. Это несоответствие-то, где рождаются истории о привидениях.
У этих соседей по комнате есть очень разные объяснения того, что вызывает грохочущие звуки между первым и вторым этажами.
Возвращаясь к примеру многоэтажного здания, комнаты часто содержат оборудование, которое движется или вибрирует. Объекты разного размера — от пылесосов до кондиционеров и беговых дорожек — могут создавать шум на другом уровне здания. Если человек слышит шум, производимый вибрациями, но находится слишком далеко, чтобы услышать причину, он может заподозрить, что происходит паранормальная сущность.
Шепот духов или ослабляющий звук?
То, как небоскребы расположены в городах, иногда может образовывать уличные каньоны, также называемые городскими каньонами, которые управляют распространением звука. Эффект каньона пренебрегает звукопоглощением в воздухе и твердых поверхностях. При распространении в каньоне энергия звуковой волны не подчиняется обычному закону расстояния, действительному для открытых пространств (затухание на 6 дБ при каждом удвоении расстояния, сферический волновой фронт). В каньоне амплитуда давления уменьшается обратно пропорционально квадратному корню расстояния от источника шума. Таким образом, для каждого удвоения пройденного расстояния энергия ослабляется только на 3 дБ (цилиндрический волновой фронт). Таким образом, звук может распространяться на большие расстояния в каньонах с меньшим затуханием, чем в открытой среде.
Допустим, в нашем многоэтажном здании есть каньон в стене. (Вы можете представить себе каньон стены как центр выреза U-образного здания, иногда называемого внутренним двором.) Если разговор происходит на нижнем уровне здания — перед открытыми окнами, конечно, — эффект каньона заставляет звук распространяться на более высокий этаж. Человек на верхнем уровне слышит разговор, как будто он происходит рядом с ним, но не видит никого говорящего. Поэтому стена каньона вызывает воспринимаемый эффект приглушенного шепота призрака.
Из-за эффекта каньона разговор перед открытым окном не имеет первоначальной низкой частоты, когда он достигает открытого окна этажом выше.
Интересно, что отрицательная инверсия температуры также может производить нечто похожее на эффект каньона. Например, ночью температура земли охлаждается быстрее, чем воздух над ней. Это приводит к тому, что звук распространяется на большие расстояния из-за многократных отражений от Земли. Что может быть страшного в этом эффекте, спросите вы? Может быть, услышать уханье совы, когда на много миль вокруг нет ни сов, ни деревьев…
Этот акустический эффект может быть изучен с помощью лучевой акустики и распространения в градуированных средах функциональности. Он обычно изучается в области подводной акустики, где волны распространяются в подводных звуковых каналах, генерируемых градиентами температуры или солености в толще воды.
Совы часто кажутся зловещими, но разве они не милые?
Самый простой ответ или самый забавный?
Давайте вернемся к бритве Оккама: самое простое объяснение обычно является истиной. Как мы уже говорили, сверхъестественные и паранормальные переживания могут быть объяснены просто с помощью акустики и вибраций. Но, может быть, объяснение еще проще.
Скажите, что вы один в доме и слышите шаги этажом выше. Это призрак? Инопланетянин? Инфразвук от планировки помещения? Это может быть просто сосед по комнате или член семьи, который изменил свое расписание и случайно прогуливается наверху, когда вы этого не ожидаете. А как насчет того, чтобы заметить тихий стук молотка во время прогулки на улице? Скорее всего, это не призрак. Это может быть ослабление звука от эффекта каньона. Или это просто кошка, исследующая окрестности-хотя, если это черная кошка, я бы все равно принял меры предосторожности.
Когда правда не страннее вымысла
Главный офис COMSOL расположен к северу от Бостона в штате Массачусетс. В юго-восточной части штата есть область, известная паранормальным энтузиастам как Треугольник Бриджуотера (ссылка на эпицентр этого района, Бриджуотер, штат Массачусетс; и Бермудский треугольник). Этот район является рассадником призраков и НЛО, а также других странных форм паранормальной активности, таких как pukwudgies, крошечные существа, которые предположительно живут в лесу и играют шутки с туристами.
Хотя раньше я опасался рисковать отправиться в треугольник Бриджуотер и наткнуться на призрака, узнав о том, как виброакустические эффекты могут вызывать, казалось бы, сверхъестественные шумы, я готов исследовать этот район.
https://www.comsol.com/blogs/is-that-a-ghost-vibroacoustic-explanations-for-false-poltergeists/
Загрузка...
