Хотя мы ежедневно слышим звук, мы редко задумываемся о его физической силе. Грохот грома, рев реактивного двигателя или рокот взрыва кажутся нам верхней границей громкости. Однако в истории нашей планеты происходили события, чья звуковая энергия была настолько мощной, что ее трудно даже вообразить.
Эта статья рассказывает о том, что считается самым громким звуком, который когда-либо слышали люди. Это не рукотворный взрыв, а ужасная сила природы, произошедшая в далеком 1883 году. Звук был настолько сильным, что обогнул земной шар, а эхо его было зафиксировано приборами по всей планете.
Чтобы понять значение произошедшего, мы рассмотрим события того дня. Это история о рекордах и невероятной, почти непостижимой силе, которая изменила мир навсегда и вошла в историю как одно из самых сильных свидетельств силы нашей планеты.
Громкие звуки
Любой звук — это вибрация, передающаяся каким-либо источником по воздуху или воде. Звуковые волны, также известные как акустические волны, также могут перемещаться по поверхности земли. По сути, сейсмические волны — это акустические волны.
Наш организм улавливает звуки посредством ушных каналов и идущих далее перепонок, при участии которых звук трансформируется в вибрации. Эти вибрации, в свою очередь, превращаются в электрические сигналы, которые распознает наш мозг. Мы слышим звуки в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц. То, что выходит за эти рамки, мы тоже воспринимаем — правда, скорее, чувствуя такие звуки, чем слыша их.
На 20-миллисекундном отрезке записи кларнета показано отношение давления ко времени — двух фундаментальных понятий такого физического явления, как звук
В большинстве случаев интенсивность звука измеряется в децибелах (дБ), единице измерения звукового давления в воздухе. Следует иметь в виду, что децибелы, измеряемые в воде, отличаются от децибелов, измеряемых в воздухе, потому что они не идентичны. Вместо этого мы остановимся на «воздушных» децибелах, которыми измеряется звуковое давление, воспринимаемое человеком.
В теории можно услышать даже звуки в 1 дБ, но в реальной жизни таких условий практически не бывает. Если бы вы находились в очень тихом месте (а такие места существуют), вы могли бы услышать биение сердца, а также звук ваших легких и желудка. В обычной среде также есть какой-нибудь фоновый шум, такой как наше дыхание, которое составляет примерно 10 дБ, а электроника и автомобили
Организм начнет чувствовать острую боль уже на 125 дБ. Согласно Национальному институту охраны труда (NIOSH), звук 85 дБ может сохраняться в течение максимум восьми часов, звук 110 дБ — в течение 89 секунд, а звук 140 дБ представляет опасность, даже в течение нескольких секунд.
Вот примеры уровня шума:
Дождь 50 дБ.
Персональный ресторан — 70 дБ
Сигнал громкой музыки через колонки составляет 80 дБ.
Дрель имеет 95 дБ.
Динамик для футбола имеет мощность 95 дБ.
Высота громкости 120 дБ
Выстрел ружья составляет 140 дБ.
Важно отметить, что шкала децибел — это логарифмическая шкала, а не линейная. Какое-либо явление с уровнем звука в 100 дБ будет громче 50 дБ не в два раза, а в несколько раз. Все дело в том, что шкала децибел подобна логарифмической шкале: если мы говорим о повышении уровня звука на 10 дБ, то это означает повышение громкости сразу в 10 раз. Соответственно, повышение уровня на 20 дБ означает усиление громкости в 100 раз, а повышение на 60 дБ — аж в 1 000 0000 раз. Однако необходимо учитывать и то, что наше звуковое восприятие также нелинейно: увеличение на 10 дБ человек воспринимает как усиление громкости в два раза.
Теперь, когда мы знаем, насколько силен звук, пришло время поговорить о самых громких событиях в мире, как природных, так и техногенных.
Взрыв вулкана Кракатау в 1883 году был самым громким звуком в истории человечества. Он был настолько сильным, что его можно было услышать на расстоянии более 4500 километров, как будто он пронёсся от Москвы до Нью-Йорка. Ударная волна обогнула Землю несколько раз, а сам взрыв разрушил остров, вызвал цунами и унёс жизни десятков тысяч людей. Этот гром был более громким, чем может выдержать человеческое ухо
Самый громкий звук в воздушной среде
По сути, самый громкий звук в воздухе не может превышать 194 дБ, потому что он зависит как от амплитуды волн, так и от атмосферного давления. Явление с интенсивностью 194 дБ имеет давление звукового излучения 101,325 кПа, что соответствует атмосферному давлению на уровне моря при 0° по Цельсию.
Что-то выше 194 дБ уже не считается звуком, потому что избыточная энергия искажает волну и создает ударную (взрывную) волну вместо звука. На этом уровне звук уже не проходит сквозь воздух, а просто толкает его перед собой.
Но мы не будем слишком строги: мы назовем все, что выше 194 дБ «звуком». Просто имейте в виду, что это не совсем правильное определение.
Самая громкая рок-группа
Мы должны начать поиск с концертных площадок, если ищем что-то «самое громкое».
Некоторые музыкальные коллективы претендуют на звание самых громких. Есть группы, которые утверждают, что они «дьявольски громки». [От переводчика: в оригинальном тексте автор указывает на название альбома «Louder than Hell» группы Manowar, что в дословном переводе на русский означает «громче ада»]. Да-да, я обращаюсь к вам, фанаты хеви-метала.
В течение многих лет были установлены битвы с максимальной громкостью. Кроме того, легенды полны противоречий. Deep Purple были первыми, кто начал «войну». Их концерт в Лондоне 1972 года был занесен в «Книгу мировых рекордов Гиннесса» как самый громкий концерт в то время (117 дБ). Поскольку выяснилось, что некоторые посетители концерта буквально потеряли сознание, создатели книги рекордов осуждают такие «рекорды», потому что такие мероприятия могут вызвать обмороки или серьезные повреждения слуховой системы.
Американская группа Manowar заявляет, что провела несколько выступлений «за 120 дБ», не учитывая репетицию на фестивале Magic Circle Fest 2008, когда интенсивность звука достигла 139 дБ. Группа Kiss тоже поставила свой рекорд — 136 дБ на концерте в Оттаве. Звук был настолько громким, что фанаты жаловались и заставляли музыкантов снизить громкость.
Независимо от того, насколько сильны все эти рок-группы, они не могут выиграть конкурс на самый громкий звук. Продолжаем!
Самый громкий самолет и самый громкий космический корабль
Воплотив давнюю мечту о полете, самолеты стали одним из важнейших технических достижений человечества. Однако любой, кто когда-нибудь был рядом с самолетом, подтвердит, что эти летательные аппараты порой создают очень громкий звук.
Несмотря на то, что все самолеты громкие, есть некоторые, которые звучат громче, чем другие. Считается, что самым громким самолетом в истории был американский военный самолет Republic XF-84H.
Республика XF-84H испугалась так сильно, что его можно было услышать за 40 км. Сам экипаж иногда страдал от громкого самолета, потому что шум был опасен для людей рядом. Хотя пропеллеры самолетов обычно вращаются на дозвуковых скоростях, кончики лопастей XF-84H достигали сверхзвуковых скоростей.
Самолет был неудачным во многих отношениях, поэтому он не продвинулся дальше прототипов. Однако в истории это воздушное судно вошло именно из-за своего шума. Шум был настолько сильным, что сбил человека с ног, а несчастные члены экипажа не могли двигаться. Кроме того, шум вызывал тошноту и головные боли, а инженеры, которые проверяли самолет, сужались.
Хотя точная громкость самолета неизвестна, неофициальные данные утверждают, что он достигал 140 дБ.
Они превосходят XF-84H в качестве космических кораблей.
В докладе NASA говорится, что ракета-носитель Saturn V, которая была построена для доставки людей на Луну, издала звук с интенсивностью до 204 дБ. Тяга двигателей ракеты составляла 7,5 млн фунтов или 3,4 млн килограммов. Основным проектом программы Apollo был корабль Saturn V, который также значительно повлиял на создание орбитальной станции Skylab, предшественника МКC.
Несмотря на то, что Saturn V может претендовать на звание самого громкого звука, который когда-либо создал человек, у него есть бомба.
Самая громкая бомба
Бомбы не могут быть негромкими, потому что они созданы для разрушения и производства очень громкого звука. Все бомбы очень громкие, но бывают и сверхгромкие.
Как можно догадаться, военные не любят раскрывать детали тестов, поэтому у нас есть только приблизительные данные, основанные на расчетах. При печально известных бомбардировках Хиросимы и Нагасаки уровень звука превышал 170 дБ, и звук был слышен более чем за 100 км.
Давайте забудем трагические моменты нашей истории, связанные с ядерными бомбами, потому что люди решили доказать сами себе, что мы создали бомбы гораздо более мощные, чем те, что были сброшены на Хиросиму и Нагасаки.
Вперед к «Царь-бомбе», самой мощной бомбе, созданной человеком.
Ядерный гриб «Царь-бомбы» высотой 65 км. Фотограф находился в 161 км от взрыва
Советская термоядерная бомба АН602 (RDS-202) с кодовым названием «Иван» известна во всем мире как «Царь-бомба». Это взрывное устройство длиной 8 метров и весом 27 000 кг было протестировано в 1961 году. Мощность взрыва превысила 50 мегатонн в тротиловом эквиваленте, дрожь ощущалась по всей планете. Только представьте: бомбы Хиросимы и Нагасаки смогли разрушить города, а «Царь-бомба» была в 3 300 раз мощнее.
Будучи бомбой с сaмым большим энергетическим зарядом, АН602 произвела и самый громкий звук, когда-либо созданный человеком. Существуют только расчеты, но впечатляющие 224 дБ могут быть получены, если они верны. Не забывайте, что это логарифмическая шкала. Другими словами, 224 дБ — это звук в сто раз более громкий, чем шум ракеты Saturn V. Такая громкость способна убить человека в одно мгновение. Что тут скажешь, настолько мощный звук невозможно представить.
Несмотря на ошеломляющую громкость «Царь-бомбы», мать-природа способна сделать многое.
Тунгусский метеорит против Кракатау
И осталось только двое.
Трудно описать, насколько громким был взрыв Тунгусского метеорита. Это предположительно кометное тело вошло в атмосферу Земли в июне 1908 года на скорости, которой хватило, чтобы загореться и взорваться на расстоянии от 5 до 10 км над нашей планетой. Повезло, что метеорит не успел долететь и взорвался не над жилыми районами.
В результате взрыва упали 80 млн деревьев на 2 150 км2, что привело к разрушению целой области. Люди в 20 км не могли устоять на ногах, окна повыбивало, а жар и шум были невыносимыми.
«Небо отчетливо разделилось на две части, вся северная часть пылала. В этот момент мое тело было настолько горячим, что я не мог дышать. Будто бы моя рубашка загорелась. С северной стороны, где был виден огонь, шел сильнейший жар. Я было хотел снять рубашку и отбросить ее, но небо погасло, после чего раздался громкий взрыв. Меня отбросило на несколько метров. На мгновение я
Леонид Кулик рассказал о своем пережитии: «Шим был таким, будто каменные глыбы падают или пушки стреляют. Земля дрожала. Когда я упал, я прижал голову, боясь, что ее разобьет камнями. Потом небо разомкнулось и между домами подул горячий ветер. Некоторые растения были повреждены. Позже мы обнаружили, что часть окон вышибло, а на сарае треснул замок».
Несмотря на то, что более тысячи научных статей были написаны, до сих пор неизвестно, насколько громким был Тунгусский метеорит, интенсивность которого могла достигать 300 дБ.
Мы только что описали самое громкое событие в истории человечества, но произошло еще одно.
Когда произошло извержение Крaкатау в 1883 году, человечество впервые в полной мере осознало, что его мир может быть «услышан» с другого конца света. История с этим событием, которое было событием планетарного масштаба, которое буквально обогнуло земной шар, является ярким примером того, на что способна природа.
Эта история также рассказывает нам о силе человеческого знания и любопытства. Мы смогли задокументировать и понять это исключительное событие благодаря сохранившимся корабельным журналам, газетным отчётам и первым научным инструментам. Оно стало ключевой точкой в нашей способности изучать и измерять непредставимые ранее явления.
Таким образом, рекорд Кракатау — это больше, чем просто запись в Книгу рекордов Гиннесса. Он представляет собой яркий символ связи между нашей планетой, где одно событие может отозваться по всей ее поверхности, и свидетельство усилий людей найти ответ. Пока на Земле есть вулканы, астероиды и мощные шторма, этот титул, возможно, останется за ним, но история науки продолжается, а природа всегда может преподнести новые
