'Фринге' наука: Наука о звуку у уму и телу

У другој епизоди Фринге трећа сезона, Валтер, Петер и Фаукливиа позвани су да истраже мјесто злочина које, на површини, изгледа као пљачка, осим неколико мањих детаља: провалници су још увијек у кући, замрзнути су у врста транса, и све што су покушали да украду је нестало.

Тим открива да је украдени предмет кутија која емитује звук, ставља било кога у ухо у траг, а затим их, на крају, убија. Човек који га је украо био је глув, што објашњава зашто он није био погођен. Пуцањем из пиштоља у близини Петрове уши, Валтер га привремено заглушује, што му омогућава да пронађе кутију и онемогући га.

Нема никаквих убојитих музичких кутија у стварном свијету које би нас могле ставити у кататонично стање прије него што нас убије (барем колико знамо), али звук има дубоке посљедице на наш мозак и наша тијела.

Мозак

Иако је то далеко од звучне машине за убијање, један од најзанимљивијих (и помало мистериозних) примера ефекта звука на мозгу је музика.

У својој књизи Ово је твој мозак на музици, Даниел Ј. Левитин објашњава наше тумачење звука једноставним изразима, говорећи: “Звук се преноси кроз зрак молекулима који вибрирају на одређеним фреквенцијама. Ови молекули бомбардирају бубну опну, доводећи до тога да се креће и удара у зависности од тога колико је тешко ударити (везано за јачину или амплитуду звука) и колико брзо вибрирају (у вези са оним што називамо нагибом).

Он даље објашњава како наш мозак дешифрује аудитивне информације како би одредио одакле долазе звукови и што они значе, и како и зашто би ауто рогови могли да нас упозоре, док дугачке, споре ноте могу бити смирујуће.

Разбили смо мозак и музику даље, примећујући да је структура песама велики део онога што утиче на наш мозак тако дубоко да ствара физички одговор. Тајна? Стресс.

Структура пјесме и значење које стављамо иза одређених пјесама могу изазвати снажне реакције док ти молекули бомбардирају наше бубне опне, дајући нам гуске, знојне дланове, па чак и допамин.

Левитин проширује идеју структуре, говорећи:

„Можда је крајња илузија у музици илузија структуре и форме. Не постоји ништа у низу самих нота које стварају богате емоционалне асоцијације које имамо са музиком, ништа о скалама, акордима или секвенци акорда која нас суштински натера да очекујемо резолуцију. Наша способност да смислимо музику зависи од искуства и од неуронских структура које се могу научити и модификовати у свакој новој песми коју чујемо, и са сваким новим слушањем старе песме. ”

Тело

Иако звук има моћ да утиче на наш мозак тако дубоко да може изазвати физички одговор, ефекат који звук може имати на наша тела је сасвим друга ствар. Овде не говоримо о неуролошком одговору који постаје физички, већ о степену учесталости и обима који могу да утичу на нас на физиолошком нивоу.

У одломку из његове књиге Универзални смисао: како чује облик ума који се појавио Популар Сциенце Сетх С. Хоровитз расправља о физиолошким ефектима које звук може имати на наша тијела. Конкретније, он се бави инфразвуком, или питање да ли је акустично оружје теоретски здраво.

Инфразвук је нискофреквентни звук који је испод 20Хз, што значи да је изван опсега људског слуха. Хоровитз истиче да ће овај звук - као и било која друга врста звука - имати неке снажне ефекте када дође до високих децибелних распона (140 дБ и више). Иако дебункира постојање неких озбиљно злокобних звучних студија француског истраживача по имену Владимир Гавроау, објашњава да инфразвук има карактеристике које то не искључују као оружје.

"Ниска фреквенција инфрасоничног звука и одговарајућа дуга таласна дужина чини га много способнијим да савија или продире у ваше тело, стварајући систем осцилујућег притиска", каже Хоровитз. "У зависности од учесталости, различити делови тела ће резонирати, што може имати веома необичне не-слушне ефекте."

Он користи пример ваших очних јабучица, који резонирају 19Хз. Ако бисте седели испред субвоофера и играли тон на 19Хз и радили га до 110 дБ, могли бисте почети да видите неке заиста бизарне ствари - обојена светла и можда сенке. Чак иу релативно нормалним количинама, ваше очне јабучице ће почети да се трзају на тој фреквенцији.

Међутим, то нису само наше очи. Наши неспретни контејнери од меса имају све врсте резонантних фреквенција. Наше лобање (минус месо и мозак), на пример, имају акустичне резонанце на 9 и 12кХз, 14 и 17кХз, и 32 и 38кХз. У већини случајева, те фреквенције не захтијевају високо специјализовану опрему за емитирање. Дакле, да ли би они могли да се користе као оружје да би некога експлодирала глава?

Теоретски, можда, али не практично. За лубању је мозак и све, ствари се мењају.

"У ствари, када је жива људска глава замењена сувом лобањом у истој студији", каже Хоровитз, "резонантни пик од 12 кХз био је 70 дБ нижи, са најјачом резонанцом сада на око 200Хз, а чак и на 30 дБ ниже од највеће резонанце суве лобање. Вероватно ћете морати да употребите нешто од извора од 240 дБ да бисте добили главу да резонира деструктивно, и тада би било много брже да се особа која је емитер ударила преко главе и да се заврши са њом. ”

Да илуструјемо, високо специјализована акустична комора за тестирање у НАСА-ином Годдард Спаце Флигхт Центру је способна да производи звукове до 150 дБ за тешке звучне тестове као што је онај који је спроведен у свемирском телескопу Јамеса Вебба. Дакле, 240 дБ? То је лудо високо. Није баш нешто што би се могло уклопити у кутију звука убице.

Ипак, сасвим је јасно да звук може имати невероватне ефекте на наша тела, чак и ако звукови звуче тихо.