„Fringe“ mokslas: garso protas ir kūnas

Antrajame epizode Fringe trečiasis sezonas, Walteris, Peteris ir Fauxlivia yra kviečiami ištirti nusikalstamą vietą, kuri ant paviršiaus atrodo apiplėšta, išskyrus keletą nedidelių detalių: įsilaužėliai vis dar yra namuose, jie užšaldomi Trance'as ir bet kas, ko jie bandė pavogti, dingo.

Komanda atskleidžia, kad pavogtas objektas yra dėžutė, skleidžianti garsą, bet kas perkeliama į pėdsaką, o galiausiai juos nužudo. Žmogus, kuris pavogė, buvo kurčias, o tai paaiškina, kodėl jis nebuvo paveiktas. Šaudydamas ginklą netoli Petro ausų, Walter jį laikinai nustelbia, o tai leidžia jam rasti langelį ir jį išjungti.

Nėra jokių realaus pasaulio žudikų muzikos dėžių, kurios prieš mus nužudydamos galėtų mus įnešti į katatoninę būseną (bent jau kiek žinome), tačiau garsas turi didelį poveikį mūsų smegenims ir kūnams.

Smegenys

Nors tai yra toli nuo Sonic žudymo mašinos, vienas iš įdomiausių (ir šiek tiek paslaptingiausių) garso efektų smegenyse yra muzika.

Savo knygoje Tai yra jūsų smegenų muzika Daniel J. Levitin aiškina mūsų aiškinimą, sakydamas: „Garsas perduodamas per orą tam tikromis dažniais vibruojančiomis molekulėmis. Šios molekulės bombarduoja ausies būgną, sukeldamos ją ir išbėrdamos, priklausomai nuo to, kiek sunkiai jos nukentėjo (dėl garso apimties ar amplitudės) ir apie tai, kaip greitai jie vibruoja (susiję su tuo, ką vadiname pikis).

Toliau jis paaiškina, kaip mūsų smegenys iššifruoja garsinę informaciją, kad nustatytų, iš kur kilo garsai ir ką jie reiškia, ir kaip ir kodėl automobilio ragai gali paskatinti mus įspėti, o ilgas, lėtas pastabas gali nuraminti.

Toliau suskirstėme savo smegenis ir muziką, pažymėdami, kad dainų struktūra yra didelė mūsų smegenų įtakos dalis, kad ji sukuria fizinį atsaką. Paslaptis? Stresas.

Dainų struktūra ir prasmė, kurią mes uždengiame tam tikromis dainomis, gali sukelti galingus atsakymus, nes šios molekulės bombarduoja mūsų ausies būgnus, suteikdamos mums goosebumps, prakaituotas delnas ir net dopamino skubėjimą.

Levitinas išplečia struktūrą, sakydamas:

„Galiausia muzikos iliuzija yra struktūros ir formos iliuzija. Jų sekoje nėra nieko, kas sukurtų turtingąsias emocines asociacijas su muzika, nieko apie skalę, akordą ar akordų seką, kuri iš esmės sukelia mums tikėtis rezoliucijos. Mūsų gebėjimas suprasti muziką priklauso nuo patirties, ir nuo neuronų struktūrų, kurios gali išmokti ir modifikuoti save kiekvienoje naujoje girdimoje dainoje, ir kiekvieną naują klausydamiesi senosios dainos. “

Kūnas

Nors garsas turi galią daryti įtaką mūsų smegenims taip, kad jis gali sukelti fizinį atsaką, garso poveikis mūsų kūnams yra visiškai kitas dalykas. Čia kalbame ne apie neurologinį atsaką, kuris tampa fiziniu, bet apie tai, kiek dažnumas ir tūris gali mus paveikti fiziologiniu lygmeniu.

Ištrauka iš knygos Visuotinė prasmė: kaip klausa formuoja protą kuris pasirodė Populiarus mokslas Seth S. Horowitz aptaria fiziologinį poveikį, kurį garsas gali turėti mūsų kūnams. Konkrečiau kalbant, jis sprendžia infraraudonųjų spindulių ryšį arba klausimą, ar akustiniai ginklai yra teoriškai patikimi.

Infraraudonųjų spindulių garsas yra žemo dažnio garsas, mažesnis nei 20 Hz, o tai reiškia, kad jis nepatenka į žmogaus klausos diapazoną. Horowitz nurodo, kad šis garsas, kaip ir bet kuris kitas garsas, turės kai kurių galingų efektų, kai jis tampa dideliu decibelio diapazonu (140 dB ir daugiau). Nepaisant to, kad prancūzų tyrinėtojas Vladimiras Gavreau, jis rimtai grėsmingas garso studijas, jis aiškina, kad infraraudonųjų spindulių bruožai turi savybių, kurios visiškai neišsprendžia kaip ginklas.

„Mažas infraraudonųjų garsų dažnis ir atitinkamas ilgas bangos ilgis leidžia daug labiau sulenkti ar įsiskverbti į jūsų kūną, sukurdamas svyruojančią slėgio sistemą“, - sako Horowitzas. „Priklausomai nuo dažnumo, skirtingos jūsų kūno dalys rezonuos, o tai gali turėti labai neįprastų pasekmių, nesusijusių su klausa“.

Jis naudoja savo akių, kurios rezonuoja 19Hz, pavyzdį. Jei buvote sėdėti priešais subwooferį, grojantį 19 Hz dažniu ir jį sukite iki 110 dB, galite pradėti matyti kai kuriuos tikrai keistus daiktus - spalvotus žibintus ir galbūt šešėliai. Netgi esant santykinai normalioms apimtims, jūsų akių obuoliai pradės šokti tuo dažnumu.

Tačiau tai ne tik mūsų akys. Mūsų neveiksmingi mėsos konteineriai turi visų rūšių rezonansinius dažnius. Pavyzdžiui, mūsų kaukolės (atėmus kūną ir smegenis) turi 9 ir 12 kHz, 14 ir 17 kHz, 32 ir 38 kHz akustinių rezonansų. Dažniausiai šiems dažniams nereikalaujama labai specializuotos įrangos. Taigi, ar jie galėtų būti naudojami kaip ginklas, kad kažkieno galva sprogtų?

Teoriškai, galbūt, bet ne visai praktiškai. Dėl kaukolės, kurios smegenys ir visi, viskas keičiasi.

„Iš tiesų, kai toje pačioje studijoje gyva žmogaus galva buvo pakeista sausu kaukoliu“, sako Horowitzas, „12 kHz rezonanso smailė buvo 70 dB mažesnė, o didžiausias rezonansas dabar siekė apie 200 Hz ir net 30 dB mažesnis nei didžiausias sauso kaukolės rezonansas. Tikriausiai turėtumėte kažką panaudoti 240 dB šaltinio eilėje, kad galvos rezonuojasi, ir tuo momentu būtų daug greičiau tiesiog nukentėti žmogui virš galvos su emitteriu ir būti su juo. “

Tiesiog iliustruojantis, labai specializuota NASA „Goddard Space Flight Center“ akustinio bandymo kamera gali kurti iki 150 dB garsus, kad būtų atlikti sunkūs garsiniai bandymai, tokie kaip James Webb kosminio teleskopo. Taigi 240 dB? Tai aukštas. Ne tik kažkas, ką galėtume įdėti į žudiko garso dėžutę.

Nepaisant to, yra visiškai aišku, kad garsas gali turėti neįtikėtiną poveikį mūsų kūnams, net jei minėti garsai skamba tyliai.