Di makmal, bunyi menjadi misteri dan indah. Apa yang sering dianggap biasa di dunia luar, berubah menjadi gelombang suara dan frekuensi, mengubah idea ilmiah.
Di sini bunyi mengubah strukturnya, mendedahkan sifat luar biasa dan terdapat di tempat yang tidak dijangka. Bunyi juga boleh memberi kesan luar biasa pada otak manusia. Hari ini kami akan memberitahu anda tentang sepuluh penemuan ilmiah yang menarik berkaitan dengan bunyi.
10. Bunyi dapat menerangkan proses anestesia
Secara tradisional dalam perubatan, dipercayai bahawa sel saraf "bercakap" satu sama lain menggunakan impuls elektrik. Mereka adalah saluran isyarat di mana perintah itu dihantar dari otak ke tangan untuk melancarkan sikat atau memelihara kucing. Ini tidak begitu meyakinkan bagi ahli fizik. Undang-undang termodinamik menyatakan bahawa impuls elektrik mesti menghasilkan haba, tetapi ini tidak diperhatikan dalam tubuh manusia. Ahli fizik telah mengemukakan hipotesis lain: saraf tidak menghantar elektrik, tetapi gelombang bunyi. Tidak semua saintis bersetuju, tetapi ia dapat menjelaskan misteri perubatan yang telah lama wujud.
Ubat anestetik telah lama wujud, tetapi masih belum ada keyakinan yang tegas mengenai bagaimana ubat tersebut dapat mengurangkan kepekaan tubuh. Sel saraf mempunyai membran. Untuk menghantar mesej audio, mereka mesti berada pada suhu yang sesuai dengan suhu normal tubuh manusia. Ada kemungkinan ubat anestetik mengubah suhu intraselular, menjadikan selaput tidak dapat mengirimkan gelombang suara yang mengandungi isyarat kesakitan.
Video promosi:
9. Sistem visual boleh dikaitkan dengan pendengaran
Percubaan lain dengan monyet membuat semua orang membuka mulut. Monyet-monyet itu dilatih untuk menyentuh tempat cahaya setiap kali ia muncul di panel. Ketika tempat itu terang, monyet-monyet melakukannya dengan mudah; ketika tempat itu kusam, monyet-monyet itu mulai mengalami kesulitan. Namun, ketika munculnya titik samar disertai dengan suara yang tajam, monyet-monyet itu menyentuhnya dengan cepat sehingga hanya ada satu penjelasan - otak dapat menggunakan suara untuk melihat dengan lebih baik.
Ini bertentangan dengan idea tradisional mengenai sistem saraf. Dulu berpendapat bahawa bahagian pendengaran dan visual otak tidak saling berhubungan satu sama lain. Walau bagaimanapun, pemerhatian yang disasarkan terhadap 49 neuron visual pada otak monyet membuktikan sebaliknya. Dengan adanya isyarat suara di tempat yang redup, neuron tersebut berkelakuan seolah-olah mata melihat cahaya yang lebih terang daripada yang sebenarnya. Masa reaksi begitu cepat sehingga hanya terdapat hubungan langsung antara bahagian pendengaran dan visual otak yang dapat menjelaskan hal ini.
Sambungan sistem deria ini dapat menjelaskan peningkatan penglihatan pada orang pekak dan kerap kali pendengaran akut pada orang buta. Kawasan otak yang sebelumnya bertanggungjawab untuk harta benda yang hilang disasarkan semula ke kawasan lain.
8. Kaedah baru analisis darah
Ujian darah adalah asas untuk membuat diagnosis yang betul, tetapi sukar. Teknik pengujian darah yang biasa memerlukan masa yang lama, sampel dapat rusak, dan ada risiko jangkitan. Makmal sukar diangkut.
Baru-baru ini kaedah baru muncul yang membalikkan semua ini. Darah kini dapat diuji dengan gelombang suara dan hasil yang cepat dan tepat diperoleh. Apabila saintis mahukan maklumat mengenai keadaan pesakit, mereka mencari eksosom. Utusan kecil yang dirembeskan oleh sel ini dapat memberitahu banyak tentang kesihatan tubuh dan gangguannya.
Teknik baru didasarkan pada pemisahan sel, platelet, dan eksosom menggunakan getaran suara pada frekuensi yang berbeza. Darah terkena getaran akustik untuk waktu yang sangat singkat, yang menghalang kerosakan pada sampel.
Penggunaan suara untuk analisis darah menawarkan kemungkinan besar. Diagnosis cepat, ujian organ yang sukar dijangkau sebelumnya, penolakan dalam banyak kes dari biopsi yang diperlukan sebelumnya adalah beberapa kelebihan. Salah satu ciri yang paling berharga ialah pengujian dapat dilakukan dengan menggunakan kit mudah alih yang dapat digunakan dalam segala hal, mulai dari ambulans hingga ke desa terpencil.
7. Tindak balas terhadap levitasi
Peminat aeronautik telah berusaha mengatasi graviti dengan segala cara, dari magnet hingga laser. Ternyata jawapannya adalah gelombang suara. Pada tahun 2014, University of Scotland mendapati bahawa mereka mungkin boleh digunakan untuk mengangkat objek.
Gelombang bunyi menimbulkan tekanan pada persekitaran, dalam kes kita, di udara. Tekanan ini dapat digunakan untuk membuat levitasi. Walau bagaimanapun, saintis gagal membuat alat yang berfungsi.
Masalahnya ternyata menjadi tradisional. Untuk mengatasi graviti, gelombang mesti dipancarkan mengikut urutan tertentu. Untuk memastikan objek berada dalam kedudukan pegun mendatar atau membuatnya bergerak ke arah yang diinginkan, adalah perlu bahawa tekanan pada semua titik adalah sama. Ini memerlukan pengiraan matematik yang sangat kompleks.
Baru-baru ini, sekumpulan saintis lain menggunakan perisian dan data khas dari penyelidik Scotland untuk membuat spesimen ajaib. Mereka menemui tiga kombinasi dan bahkan berjaya mencipta medan suara tiga dimensi menggunakan 64 pembesar suara kecil.
Medan, yang disebut "hologram akustik", berjaya menyimpan bola polistirena di udara. Dengan menggunakan tiga kombinasi suara yang berbeza, para penyelidik dapat membuat bola tetap bersatu, diam, atau tinggal di dalam sangkar getaran suara.
6. Bunyi boleh memadamkan api
Pada mulanya, guru di Universiti George Mason di Virginia enggan mempercayai kejayaan kedua-dua pelajar mereka. Dua jurutera masa depan memutuskan untuk memadamkan api dengan gelombang bunyi. Penyelidikan sebelumnya mengenai isu ini mendorong minat dan keinginan mereka untuk menghasilkan alat pemadam suara pertama.
Oleh kerana mereka jurutera elektronik dan pengaturcara, bukan ahli kimia, pada mulanya mereka menerima ejekan dan bukannya sokongan. Tetapi Seth Robertson yang berusia 23 tahun dan Viet Tran yang berusia 28 tahun masih meneruskan ujian mereka, di bawah bimbingan seorang profesor tunggal dan kadang-kadang dengan wang mereka sendiri.
Mereka dengan cepat meninggalkan muzik, kerana ombak terlalu huru-hara untuk memadamkan api. Idea utama kaedah ini adalah untuk menyekat akses ke api untuk memberi makan dengan oksigen. Ini dilakukan ketika getaran frekuensi rendah dalam lingkungan 30 hingga 60 hertz dikenakan pada api.
Getaran bunyi mewujudkan kawasan yang jarang ditemui dengan sedikit oksigen. Kekurangan oksigen menjadikan api padam. Untuk membuat alat pemadam api mudah alih, banyak kerja diperlukan, anda perlu menguji alat pemadam api pada pelbagai jenis bahan bakar dan bentuk pencucuhan. Tetapi bukaan itu membuka pintu kepada media pemadam yang lebih baik yang tidak meninggalkan racun seperti alat pemadam api konvensional.
5. Suara mengubah rasa
Bunyi frekuensi rendah bukan sahaja memadamkan kebakaran. Mereka juga memberi rasa pahit kepada makanan. Di hujung skala yang lain, rakan frekuensi tinggi mereka menambah sedikit rasa manis.
Sebabnya tidak sepenuhnya jelas, tetapi banyak eksperimen di makmal dan restoran telah mengesahkan bahawa bunyi mempengaruhi selera. Para penyelidik menyebutnya "modulasi rasa." Suara seolah-olah menambah kepahitan atau rasa manis pada hampir semua perkara dari kek hingga kopi.
Kesan luar biasa ini tidak mempengaruhi selera. Bunyi seolah-olah mempengaruhi bagaimana otak merasakan maklumat rasa. Nota frekuensi yang tinggi atau rendah menjadikannya lebih memperhatikan rasa makanan yang manis atau pahit.
Kebisingan juga boleh mempengaruhi selera makan secara negatif. Kajian tahun 2011 menunjukkan bahawa kebisingan latar dapat memainkan peranan besar. Sekiranya terlalu kuat, orang akan merasa kurang garam dan rasa manis dan tidak menikmati makanan mereka. Ini menjelaskan mengapa restoran yang bising boleh mempunyai makanan yang buruk dan mengapa syarikat penerbangan mempunyai reputasi buruk di kawasan ini.
4. Simfoni data
Mark Ballora dibesarkan dalam keluarga muzik. Kemudian, semasa belajar doktoral, dia menjadi tertarik untuk mengubah maklumat menjadi muzik. Dia mengambil sonifikasi - terjemahan data kering menjadi gelombang bunyi.
Selama dua dekad berikutnya, Ballora membuat lagu-lagu yang berisi data dari beberapa kajian, termasuk energi bintang neutron, siklus suhu badan tupai Artik, radiasi matahari, dan ribut tropika.
Semasa membuat simfoni seterusnya, Ballora mula-mula berkenalan dengan maklumat dan subjek penyelidikan. Kemudian dia memilih bunyi yang sesuai dengan nombor dan sifat kajian.
Bunyi berpusing sesuai dengan ribut tropika. Angin suria, diatur untuk muzik, mencipta melodi "perubahan dan kerlipan". Walaupun perkara ini belum tersebar luas di dunia saintifik, sonifikasi telah mendapat pengiktirafan dalam bidang astronomi.
Di Observatorium Astronomi Afrika Selatan di Cape Town, ahli astrofizik buta Wanda Merced mendengar data yang diterima. Dia mendapati bahawa letupan bintang menghasilkan gelombang elektromagnetik ketika zarah bertukar tenaga sebagai hasilnya. Rakan sekerjanya yang melihatnya merindukannya kerana mereka hanya melihat grafik.
3. Kesan pesta koktel
Ketika para penyelidik memutuskan untuk mengkaji fenomena yang disebut "kesan pesta koktel", mereka beralih kepada pesakit dengan epilepsi, kerana mereka sudah mempunyai objek yang perlu diperhatikan - elektrod di sekitar otak mereka.
Elektrod dirancang untuk merakam aktiviti otak semasa kejang, tetapi tujuh pesakit bersetuju untuk mengambil bahagian dalam kajian pesta koktel. Ini terletak pada kenyataan bahawa dalam persekitaran yang sangat bising, seseorang dapat menumpukan perhatian pada perbualan yang jelas. Para saintis ingin memahami bagaimana otak berfungsi dalam keadaan gangguan bunyi aktif.
Setiap subjek mendengar rakaman yang sama di tengah-tengah bunyi, tidak dapat memahami ucapan penutur. Mereka kemudian mendengar versi yang jelas dari kalimat yang sama, diikuti dengan rakaman bising yang lain. Hebatnya, kali ini semua subjek memahami penuturnya. Aktiviti otak menunjukkan bahawa mereka tidak memalsukannya.
Semasa ujian pertama (dengan rakaman yang diputarbelitkan), kawasan otak yang bertanggungjawab untuk pendengaran dan pertuturan tetap tidak aktif. Tetapi semasa ujibakat yang lain, mereka berjaya. Ternyata, alasan kemampuan kita untuk mengikuti perbualan di pesta yang bising terletak pada keplastikan otak yang luar biasa dan pantas.
Sebaik sahaja otak mengenali kata-kata itu, ia mula bereaksi secara berbeza terhadap kalimat kedua yang diputarbelitkan. Dia menyempurnakan sistem pendengaran dan pertuturan, yang memungkinkannya menentukan sumber pertuturan dan menyaring kebisingan.
2. "Bunyi merah jambu"
Di kalangan orang yang mengalami insomnia, istilah "white noise" kadang-kadang sinonim dengan rehat malam yang tenang. Keupayaan otak untuk mengabaikan bunyi kecil - seperti bunyi kipas - membantu banyak orang tertidur. Tetapi beberapa kajian bebas menunjukkan bahawa ada sesuatu yang lebih baik untuk tidur nyenyak - bunyi merah jambu. "Bunyi putih" adalah suara dengan kekuatan seragam pada semua frekuensi, sementara "merah jambu" adalah campuran suara di mana kekuatan isyarat berbanding terbalik dengan frekuensi. Lampu di mana syarat yang sama dipenuhi berwarna merah jambu, itulah yang memberi nama yang serupa dengan suara itu.
Bunyi angin yang menyenangkan, daun gemerisik, atau suara hujan yang berdebar di atap dapat mengurangkan aktiviti otak. Kesannya, tidur menjadi lebih nyenyak dan lebih tenang. Penyelidik China mendapati bahawa "bunyi merah jambu" mengendurkan 75% sukarelawan. Ketika mereka menguji tidur siang, mereka mendapati bahawa mereka yang tidur dengan suara merah jambu pulih 45 peratus lebih baik daripada yang lain.
Bagi warga emas, ini boleh menjadi berita baik. Penuaan menyebabkan tidur berpecah, yang bertanggungjawab untuk kehilangan ingatan. Sekumpulan dari Universiti Amerika menguji orang berusia lebih dari 60 tahun, mendedahkan sebahagian daripada mereka semasa tidur menjadi "bunyi merah jambu". Pada waktu pagi, ujian ingatan dilakukan. Mereka yang tidak pernah terdedah kepada bunyi merah jambu menunjukkan prestasi tiga kali lebih teruk.
1. Ada orang yang membenci suara
Bagi mereka yang menggemari bunyi bising merah jambu atau konsert rock, mungkin tidak realistik untuk bertemu dengan seseorang yang tidak dapat menikmati suara yang manis. Mereka yang berpeluh dan berdebar-debar jantung ketika mendengar suara-suara tertentu.
Walaupun ada yang berpendapat bahawa orang-orang ini berpura-pura, para saintis di UK mendapati bahawa intoleransi terhadap suara adalah diagnosis perubatan yang nyata. Penyakit ini disebut misophonia dan dikaitkan dengan kelainan otak. Orang dengan keadaan ini mempunyai lobus frontal yang lebih kecil dan lemah daripada yang lain.
Dua kumpulan orang mendengar suara sementara saintis mengkaji aktiviti otak mereka. Pada kumpulan pertama terdapat penghidap misofonia, yang kedua - tidak. Bunyi yang tidak menyenangkan merangsang lobus pusat otak pada semua subjek, tanpa mengira kumpulannya. Kawasan otak ini, antara lain, bertanggungjawab terhadap emosi dan tindak balas terhadap cabaran untuk melawan.
Walau bagaimanapun, otak misofonik bertindak balas dengan lebih kuat dan menghasilkan simptom tekanan fizikal seperti jantung berdebar-debar dan berpeluh. Menariknya, aktiviti lobus pusat secara langsung bergantung kepada kehadiran anomali di lobus frontal.
Diterjemahkan oleh Dmitry Oskin
