Od dawien dawna ludzkość zastanawiała się nad prawdziwą naturą dźwięku. Przez długi czas nawet uważano, iż jest to jakiś specjalny rodzaj materii, która rozchodzi się na wszystkie strony wokół drgającego ciała. Pewien czas później stwierdzono, że jednak źródło dźwięku stanowią drgania cząstek materii. W ten sposób np. pojmował dźwięk Arystoteles, który żył w IV w p. n. e. Dopiero Witriwiusz w I w n. e. porównał rozchodzenie się dźwięku do powstających fal na wodzie, kiedy do tej wrzuci się kamień. Jak widać było to porównanie bardzo trafne i bardzo bliskie odkryciu prawdziwej natury rozchodzącego się dźwięku.
Czym jest dźwięk?
Zastanówmy się nad tym, czym z fizycznego punktu widzenia jest dźwięk. Otóż dzięki dokonaniom wielkich fizyków, dzisiaj wiemy, że dźwięk jest falą. Dla przypomnienia powiedzmy, że fala to rodzaj zaburzenia które rozchodzi się jakimś ośrodku i falę stanowią okresowe zmiany pewnej wielkości. Jednak jaka wielkość ulega zmianie w przypadku dźwięku. Otóż jest to ciśnienie i gęstość ośrodka w którym rozchodzi się dźwięk. Otóż okazuje się że fala dźwiękowa to fala podłużna, czyli taka w której oscylacje mają kierunek równoległy do kierunku rozchodzenia się fali. Gdyby zrobić takiej fali pojedyncze zdjęcia, to moglibyśmy zauważyć iż w falę dźwiękową stanowią cykliczne zgęszczenie i rozrzedzenia powietrza ( w przypadku fali rozchodzącej się w powietrzu). Takie obszary zagęszczeń i rozrzedzeń rozprzestrzeniają się w powietrzu zgodnie z kierunkiem fali i mają szansę dotrzeć do czyjegoś ucha. W uchu powodują one ruch błony bębenkowej, który z kolei jest przetwarzany przez nasz mózg na określone wrażenia dźwiękowe.
Wśród dźwięków możemy wyróżnić kilka rodzajów dźwięków: ultradźwięki, dźwięki słyszalne przez człowieka i infradźwięki. My przyjrzymy się bliżej infradźwiękom. Otóż są to dźwięki których częstotliwość jest poniżej progu słyszenia u człowieka. Zakres częstotliwości infradźwięków przyjmuje się jako od 0,1 do 20 Hz. Występują one naturalnie w przyrodzie i najczęściej łączą się z dźwiękami normalnie słyszalnymi o niskich częstotliwościach. Jednak w obecnych czasach coraz częściej otaczają nas urządzenia, które także emitują infradźwięki. Tymie urządzeniami są głównie środki transportu, jednak ich ogromna liczba występuje także w zakładach przemysłowych. Infradźwięki mogą w znaczący sposób wpływać na zdrowie i samopoczucie człowieka. Infradźwięki głównie powodują powstawanie drgań rezonansowych ludzkich organów takich jak płuca, przepona brzuszna i innych. W przypadku chwilowego działania infradźwięków na organizm człowieka, mogą u niego wystąpić zaburzenia w oddychaniu, a przypadku długotrwałego działania mogą powstać problemy z trawieniem. Działanie infradźwięków powoduje podobne skutki uboczne jak działanie alkoholu, czyli powstanie zaburzeń równowagi, utrudniają skupienie się, czy powodują zmniejszenie się refleksu. Rodzaj oddziaływania infradźwięków można podzielić ze względu na ich natężenie:
- do 120 dB - krótkie działanie tego rodzaju infradźwięków nie jest dla człowieka szkodliwe, natomiast długotrwałe ich oddziaływanie nie zostało jeszcze dostatecznie dobrze zbadane.
- od 120 do 140 dB - ich działanie może powodować powstanie uczucia zmęczenia, a także w niewielkim stopniu zaburzyć działanie pewnych procesów fizjologicznych
- do 140 do 170 dB - w przypadku tego rodzaju infradźwięków, nawet krótkie ich działanie (ok. 2 minuty) może doprowadzić do zaburzenia równowagi i wywołać wymioty, długotrwałe ich działanie może być jeszcze bardziej niebezpieczne i może doprowadzić do trwałego uszkodzenia pewnych organów
- od 170 dB - takie infradźwięki były testowane na zwierzętach, u których spowodowały one śmierć w wyniku przekrwawienia płuc. Ludzi takim testom nie poddawano.
Jak już wspomniano infradźwięki występują w przyrodzie, emitowane z naturalnych źródeł. Źródłami tymi jest falowanie wody, czy ruch mas powietrza. Nie stanowią one jednak zagrożenia dla człowieka. Niebezpieczne są jednak dla niego infradźwięki emitowane przez sztuczne źródła, a szczególnie niebezpieczne są różnego rodzaju fale dźwiękowe uderzeniowe, które powstaję np. w przypadku wybuchu jądrowego, lub przekroczenia bariery dźwięku przez samolot ponaddźwiękowy. Wówczas to powstaje fala o bardzo dużej amplitudzie, a unoszona przez nią energią głównie zależy od wielkości samolotu. Oprócz samolotów źródłem infradźwięków są także statki i łodzie motorowe wyposażone w silniki Diesla. Infradźwięki o mniejszym natężeniu emitowane są przez pociągi, samochody, a także przez telefony komórkowe. Głównym przemysłowym źródłem infradźwięków jest szybki przepływ gazu, w przypadku którego infradźwięki mogą osiągać natężenie 120 dB.
