跟胖哥學物理 聲波能武器

中國最新千噸海監船巡航釣島配水炮聲波武器,這是3月20日電據日本新聞網消息,中國國家海洋局所屬的三艘海監船17日上午再度進入了釣魚島海域進行巡航執法,其中包括今年二月剛剛配備的最新船隻“中國海監8002號”。據報道,這三艘中國海監船分別是“海監15號”、“海監137號”和“海監8002號”。其中,海監8002號還配備有兩套紅色的高壓水泡,射程可達100米以上,炮管可進行360度旋轉,船員在駕駛室內便可遙控操作。海監8002號還專門配備了一套新式強聲設備,具有五種警告音,可將聲音擴大到153分貝,半徑3公里內都可以聽清楚。

同學們已經知道聲音是由於物體振動而產生的,根據聲音音調高低,我們把聲音分成三類:次聲波、可聽聲波和超聲波。也知道聲音可以傳遞能量和信息。因為聲波具有能量,因此現代科技就讓聲音也成為一種武器。

這次海監8002配置的強聲設備我們也可以叫做聲跑。不過這種武器不會造成對方人員傷亡,主要目的是對敵方產生混亂作用,達到驅趕目的。,非致命聲炮就象一個巨型擴音喇叭,一箇中等身材的人不用彎腰就可鑽到喇叭口中,它可“發射”出2000-3000赫茲高達150分貝的強大脈衝聲波。強度在110分貝的聲音使人無法交談,130分貝的噪聲令人頭疼,150分貝的噪聲則會使人的聽覺器官遭受嚴重的損傷,在聲炮的作用下,人會失去自我控制能力和定向能力,被無名恐懼所籠罩,頭暈目眩,噁心,近距離連續作用則會導致心理障礙,甚至摧毀內臟。聲炮可阻止對方侵入防護目標,在軍艦上使用可防止敵方小船靠近,也可驅散人群,引起敵方士兵混亂。

其實對人產生影響最大就是次聲波,因為人類器官都在振動,次聲波容易引起人共振。次聲波是頻率低於20赫茲的聲波。一般來說,人耳所能接受的聲波在20—20000赫茲之間,聲波頻率高於20000赫茲的,稱為超聲波;低於20赫茲的約則為次聲波。次聲波與超聲波一樣都看不見、聽不到、摸不著,但次聲波頻率低、波長長,所以傳播距離很遠。次聲波的另一個重要特性是有較強的穿透能力,既能穿透空氣、海水、土壤,也能穿透飛機機體、艦艇殼件、坦克車體,以及堅固的鋼筋混凝土構體。例如頻率為3.44赫茲的次聲波,其波長100米,能穿透建築物的堅固牆壁,當然,對於人體來說更是不在話下。

據報道,次聲波亡人的事件還真有不少。1980年,一艘名叫“馬爾波羅”的帆船在由新西蘭駛往英國的途中突然神秘地失蹤;20年後,卻在火地島附近被人發現。船上的一切都原封不動、完好如初。就連已死多年的船員也都各就各位,保持著工作狀態。科學家對他們的神秘死亡引起了極大的關注,經過長期研究,終於發現,原來他們正是死於海上風暴產生的次聲。

1992年11月24日,桂林上空發生了一起空難,141人死亡,成為中國民航史上最慘烈的飛機失事事件。當事件的原因經多方解釋而未肯定之時,中國聲學研究所的專家,提出了存在著因“次聲波”的作用而致使飛機墜毀的可能性。桂林屬半丘陵地帶,氣團依山勢走向而上下浮動,引起氣流震動,會產生一種“山背波”的次聲波,當飛機遇到這種危害極大的由次聲波引起的晴空湍流時,如同落入一個風旋渦中,在擠壓力、衝力等多種強勁外力的作用下,將造成飛機失控、產生機毀人亡的惡果。最近研究結果表明,次聲波對飛機的影響還有一種“生物效應”。該理論認為,當次聲波的頻率接近人體頻率時,就有可能產生“共振”,飛機駕駛員無法承受這種強烈的效應,就有致命的危險。也就是說,此次空難的兇手很可能就是這種次聲波。那麼,次聲波為何會造成人員不流血卻出現嚴重傷亡的現象呢?科學研究表明:人體的內臟,有其固有的振動頻率,而這種頻率也在0.01—20赫茲之間,也就是說,它和次聲波的頻率相似。這樣一來,當外來的次聲波不管是自然形成的,還是人為製造的,一旦它的振動頻率與人體內臟的振動頻率相同或接近時,就會引起各種臟器的共振,這一共振便會使人煩躁、耳鳴、頭痛、失眠、噁心、視覺模糊、吞嚥困難、肝胃功能失調紊亂;嚴重時,還會使人四肢麻木、胸部有壓迫感。特別是與人的腹腔、胸腔和顱腔的固有振動頻率一致時,就會與內臟、大腦等產生共振,甚至危及性命。次聲波這些神奇的功能:無聲無息地傳播,波長不易衰減,且易與自然界的次聲波混在一起,難以被人察覺等特點,早就引起軍事專家的高度注意。一些國家正在是利用次聲波的性質進行次聲波武器的研製。初步選定利用次聲波進行作戰的方向是次聲波發生器和次聲波炸彈。

聲波炸彈就是次聲波炸彈。目前研製的次聲波武器主要有兩類:一是神經型次聲波武器,它的振盪頻率同人類大腦的阿爾法節律(8~12赫)極為相近,產生共振時能強烈刺激大腦,使人神經錯亂,癲狂不止;另一類是內臟器官型次聲波武器,其振盪頻率與人體內臟器官的固有振盪頻率相近,可使人的五臟六腑產生強烈共振,破壞人的平衡感和方向感,使人噁心、嘔吐及劇烈不適而失去戰鬥力。次聲波還有滲透性強的特點,次聲波炸彈一旦命中目標,轉瞬之間,在方圓十幾千米的地面上,所有的人將統統受到傷害。次聲波可穿透15米厚的混凝土和坦克裝甲鋼板,即使人員躲進地鐵、防空洞或坦克、裝甲車輛內也不能倖免。次聲波彈和中子彈一樣,只殺傷生物而不摧毀建築物,但它的殺傷威力卻大大超過中子彈。

因為超聲波超過20000赫茲,人一般聽不見。同時因為人類器官振動都是次聲波,所以超聲波不會引起共振。但是,美國著名超生物物理專家卡斯坦森指出,某些臨床使用的超聲圖像診斷儀的最大輸出強度已達1千瓦/平方釐米,這個強度足以使生物體產生瞬態空化現象。對生物體來說,瞬態空化作用時,靠近爆炸氣泡附近的細胞會受到損傷,一般說來,在人體內大多數器官和生物流體中,損傷少量細胞不會對人體產生危害。

在一個容器內,用電火花把甲烷和氧的溷合氣點燃,立刻會產生爆炸式的燃燒。在容器內適當地設置反光鏡,爆炸氣體所產生的振波,在兩個反光鏡之間來回傳播,並逐漸增加能量,適當的時候把振波發射出去,能使目標受到重大損壞。據超聲波炮的研製者介紹,超聲波炮能發出1000MHZ的超聲波,該超聲波能在40秒時間內,使200米遠的人感到頭疼,不久就會喪失活動能力,甚至50米內的人死亡。

不過,超聲波炮不想次聲波武器一樣應該廣泛,之所以沒有發揮出大功用,主要原因是此裝備十分巨大,不易運送。如果把它放在人流多的地方,敵方很快便會查明原因,如果把它放在人流少的地方,又發揮不到作用,因此使用效果受到影響。

2018年辛亥革命紀念日於宜昌市夷陵區吾同齋


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