อัลตร้าซาวด์ในธรรมชาติและเทคโนโลยี สรุป: อัลตร้าซาวด์ในธรรมชาติ การสัมผัสช่วยให้ค้างคาวหลีกเลี่ยงอุปสรรค

ลักษณะเสียง อัลตร้าซาวด์ การใช้อัลตราซาวนด์ อัลตร้าซาวด์ในธรรมชาติ การใช้อัลตราซาวนด์ในการวินิจฉัยทางการแพทย์ (อัลตราซาวนด์) การใช้อัลตราซาวนด์ในด้านความงาม ตัดโลหะด้วยอัลตราซาวนด์ การเตรียมส่วนผสมโดยใช้อัลตราซาวนด์ การใช้อัลตราซาวนด์ในทางชีววิทยา การใช้อัลตราซาวนด์ในการทำความสะอาด

	การแนะนำ
	ประวัติอ้างอิง
	ลักษณะเสียง
	อัลตราซาวนด์
	แอพลิเคชันของอัลตราซาวนด์
	อัลตร้าซาวด์ในธรรมชาติ
	การใช้อัลตราซาวนด์ในการวินิจฉัยทางการแพทย์ (อัลตราซาวนด์)
	การใช้อัลตราซาวนด์ในด้านความงาม
	ตัดโลหะด้วยอัลตราซาวนด์
	การเตรียมสารผสมโดยใช้อัลตราซาวนด์
	การใช้อัลตราซาวนด์ในทางชีววิทยา
	การใช้อัลตราซาวนด์ในการทำความสะอาด
	การประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์ในการตรวจหาข้อบกพร่อง
4.10	การเชื่อมด้วยอัลตราโซนิก
	บรรณานุกรม
	ภาคผนวก
	ภาคผนวก 1 - ผลกระทบของเสียงต่อทราย
	ภาคผนวก 2 - รูปคลื่นขึ้นอยู่กับความดัง

บทนำ

เสียงเป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพ ซึ่งเป็นการแพร่กระจายของการสั่นสะเทือนทางกลในรูปแบบของคลื่นยืดหยุ่นในตัวกลางที่เป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ ในความหมายที่แคบ เสียงหมายถึงการสั่นสะเทือนเหล่านี้ โดยพิจารณาจากวิธีที่อวัยวะรับสัมผัสของสัตว์และมนุษย์รับรู้

คนทั่วไปสามารถได้ยินเสียงสั่นสะเทือนในช่วงความถี่ตั้งแต่ 16-20 Hz ถึง 15-20 kHz เสียงที่อยู่ต่ำกว่าช่วงการได้ยินของมนุษย์เรียกว่าอินฟราซาวน์ สูงกว่า: สูงถึง 1 GHz - อัลตราซาวนด์จาก 1 GHz - ไฮเปอร์โซนิก ความดังของเสียงขึ้นอยู่กับวิธีที่ซับซ้อนในแรงดันเสียง ความถี่ และรูปแบบของการสั่นสะเทือนที่มีประสิทธิภาพ และระดับเสียงไม่ได้ขึ้นอยู่กับความถี่เท่านั้น แต่ยังขึ้นกับขนาดของแรงดันเสียงด้วย เช่นเดียวกับคลื่นใดๆ เสียงคือ โดดเด่นด้วยแอมพลิจูดและสเปกตรัมของความถี่ นอกจากนี้ กระบวนการขยายพันธุ์ของเสียงก็เช่นกัน นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษชื่อดัง Issac Newton ได้ตั้งสมมติฐานนี้เป็นครั้งแรก

1 ภูมิหลังทางประวัติศาสตร์

การสังเกตครั้งแรกเกี่ยวกับเสียงได้ดำเนินการในศตวรรษที่ 6 ก่อนคริสต์ศักราช พีทาโกรัสสร้างความสัมพันธ์ระหว่างระดับเสียงกับความยาวของสายหรือท่อที่ทำให้เกิดเสียง ในศตวรรษที่สี่ ปีก่อนคริสตกาล อริสโตเติลเป็นคนแรกที่จินตนาการได้อย่างถูกต้องว่าเสียงแพร่กระจายไปในอากาศได้อย่างไร เขากล่าวว่าร่างกายที่เปล่งเสียงทำให้เกิดการกดทับและการแยกตัวของอากาศ และอธิบายเสียงก้องด้วยการสะท้อนของเสียงจากสิ่งกีดขวาง ในศตวรรษที่ 15 Leonardo da Vinci ได้กำหนดหลักการความเป็นอิสระของคลื่นเสียงจากแหล่งต่างๆ

ในปี ค.ศ. 1660 ในการทดลองของ Robert Boyle พบว่าอากาศเป็นตัวนำเสียง (เสียงไม่แพร่กระจายในสุญญากาศ) บันทึกความทรงจำของ Joseph Saver เกี่ยวกับเสียงได้รับการตีพิมพ์เผยแพร่โดย Paris Academy of Sciences ในบันทึกความทรงจำเหล่านี้ Saver พิจารณาปรากฏการณ์ที่รู้จักกันดีในหมู่นักออกแบบออร์แกน: หากท่อสองท่อของอวัยวะเปล่งเสียงสองเสียงพร้อม ๆ กันซึ่งมีความสูงต่างกันเพียงเล็กน้อยก็จะได้ยินการขยายเสียงเป็นระยะซึ่งคล้ายกับกลองม้วน Saver อธิบายปรากฏการณ์นี้ด้วยความบังเอิญเป็นระยะๆ ของการสั่นของเสียงทั้งสอง ตัวอย่างเช่น หากหนึ่งในสองเสียงสอดคล้องกับการสั่น 32 ครั้งต่อวินาที และอีกเสียงหนึ่งมีการสั่นสะเทือน 40 ครั้ง การสิ้นสุดของการสั่นสะเทือนครั้งที่สี่ของเสียงแรกเกิดขึ้นพร้อมกับการสิ้นสุดของการสั่นครั้งที่ห้าของเสียงที่สอง ดังนั้น เสียงจะถูกขยาย สุดท้าย Saver เป็นคนแรกที่พยายามกำหนดขอบเขตของการรับรู้การสั่นสะเทือนเป็นเสียง สำหรับเสียงต่ำ เขาระบุขอบเขตที่การสั่น 25 ครั้งต่อวินาที และสำหรับเสียงสูง - 12,800

จากนั้น นิวตัน ซึ่งอิงจากผลงานทดลองเหล่านี้ของ Saver ได้ให้การคำนวณความยาวคลื่นของเสียงครั้งแรก และได้ข้อสรุป ซึ่งปัจจุบันเป็นที่รู้จักกันดีในวิชาฟิสิกส์ ว่าสำหรับท่อเปิดใดๆ ความยาวคลื่นของเสียงที่ปล่อยออกมาจะเท่ากับสองเท่าของความยาว ของท่อ "และนี่คือสิ่งที่สำคัญที่สุดของเสียง" หลังจากการศึกษาเชิงทดลองของ Saver นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ Brooke Taylor เริ่มพิจารณาปัญหาของสตริงการสั่นในเชิงคณิตศาสตร์ในปี ค.ศ. 1715 โดยวางรากฐานสำหรับฟิสิกส์คณิตศาสตร์ในความหมายที่ถูกต้องของคำนั้น เขาสามารถคำนวณการพึ่งพาจำนวนการสั่นสะเทือนของเชือกตามความยาว น้ำหนัก ความตึง และค่าความเร่งในท้องถิ่นเนื่องจากแรงโน้มถ่วง

คำอธิบายที่แท้จริงสำหรับเสียงสะท้อน ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ค่อนข้างแน่นอน เป็นของ Chladni อย่างน้อยก็ในส่วนที่สำคัญ เราติดค้างเขาถึงคำจำกัดความการทดลองใหม่เกี่ยวกับขีดจำกัดความได้ยินของเสียงสูงสุด ซึ่งสอดคล้องกับการสั่น 20,000 ครั้งต่อวินาที การวัดเหล่านี้ซึ่งนักฟิสิกส์ได้ทำซ้ำหลายครั้งจนถึงปัจจุบัน เป็นการวัดแบบอัตนัยและขึ้นอยู่กับความเข้มและลักษณะของเสียง แต่การทดลองของ Chladni ในปี ค.ศ. 1787 เกี่ยวกับการศึกษาการสั่นสะเทือนของแผ่นเปลือกโลกนั้นเป็นที่รู้จักโดยเฉพาะในระหว่างที่มีการสร้าง "ร่างอะคูสติก" ที่สวยงามขึ้นโดยมีชื่อของร่าง Chladni และได้รับโดยการโรยแผ่นสั่นสะเทือนด้วยทราย การศึกษาทดลองเหล่านี้ก่อให้เกิดปัญหาใหม่ในฟิสิกส์คณิตศาสตร์ นั่นคือปัญหาการสั่นสะเทือนของเมมเบรน

ในศตวรรษที่ 18 มีการตรวจสอบปรากฏการณ์ทางเสียงอื่น ๆ อีกมากมาย (ความเร็วของการแพร่กระจายเสียงในของแข็งและก๊าซ เสียงสะท้อน โทนสีผสม ฯลฯ) อธิบายทั้งหมดโดยการเคลื่อนไหวของส่วนต่างๆ ของร่างกายที่สั่นไหวและอนุภาคของตัวกลางซึ่งมีเสียงแพร่กระจาย กล่าวอีกนัยหนึ่งปรากฏการณ์ทางเสียงทั้งหมดถูกอธิบายเป็นกระบวนการทางกล

ในปี ค.ศ. 1787 ชลัดนี ผู้ก่อตั้งอะคูสติกทดลอง ได้ค้นพบการสั่นตามยาวของสาย เพลต ส้อมเสียง และระฆัง เขาเป็นคนแรกที่วัดความเร็วของการแพร่กระจายของคลื่นเสียงในก๊าซต่างๆ ได้อย่างแม่นยำ เขาพิสูจน์ว่าเสียงแพร่กระจายในของแข็งไม่ได้ในทันที แต่ด้วยความเร็วจำกัด และในปี ค.ศ. 1796 เขาได้กำหนดความเร็วของคลื่นเสียงในของแข็งที่สัมพันธ์กับเสียงในอากาศ เขาคิดค้นเครื่องดนตรีจำนวนหนึ่ง ในปี 1802 งาน "Acoustics" ของ Ernest Chladni ได้รับการตีพิมพ์ซึ่งเขาได้นำเสนออะคูสติกอย่างเป็นระบบ

หลังจาก Chladni นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Jean Baptiste Biot ได้วัดความเร็วของเสียงในของแข็งในปี 1809

ในปี ค.ศ. 1800 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ Thomas Jung ได้ค้นพบปรากฏการณ์ของการรบกวนทางเสียงและได้กำหนดหลักการของการทับซ้อนของคลื่น

ในปี ค.ศ. 1816 นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสชื่อ Pierre Simon Laplace ได้คิดค้นสูตรสำหรับความเร็วของเสียงในก๊าซ ในปี ค.ศ. 1842 Christian Doppler นักฟิสิกส์ชาวออสเตรียได้เสนออิทธิพลของการเคลื่อนไหวแบบสัมพัทธ์ในสนาม (เอฟเฟกต์ Doppler)

เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์คือการเปลี่ยนแปลงความถี่และความยาวคลื่นที่บันทึกโดยเครื่องรับ ซึ่งเกิดจากการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิดและ/หรือการเคลื่อนไหวของเครื่องรับ เอฟเฟกต์นี้ตั้งชื่อตาม K. Doppler นักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย

และในปี ค.ศ. 1845 Bays-Bullot ได้ทดลองค้นพบเอฟเฟกต์ Doppler สำหรับคลื่นอะคูสติก

ในปี พ.ศ. 2420 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน โธมัส อัลวา เอดิสัน ได้คิดค้นอุปกรณ์สำหรับบันทึกและทำซ้ำเสียง ซึ่งต่อมาในปี พ.ศ. 2432 เขาได้ปรับปรุงตัวเอง วิธีการบันทึกเสียงที่คิดค้นโดยเขาเรียกว่ากลไก ในปี พ.ศ. 2423 นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส พี่น้องปิแอร์และพอล กูรี ได้ค้นพบว่ามีความสำคัญอย่างมากต่อเสียง พวกเขาพบว่าเมื่อผลึกควอทซ์ถูกบีบจากทั้งสองด้าน ประจุไฟฟ้าจะปรากฏขึ้นที่หน้าปัดคริสตัล คุณสมบัตินี้เป็นเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกสำหรับตรวจจับอัลตราซาวนด์ที่มนุษย์ไม่ได้ยิน และในทางกลับกัน หากใช้แรงดันไฟฟ้าสลับกับขอบของคริสตัล คริสตัลจะเริ่มสั่น หดตัว และคลายตัว

2 ลักษณะเสียง

2.1 ปริมาณ

ความดังคือระดับพลังงานที่เป็นสัดส่วนกับแอมพลิจูดของสัญญาณเสียง ความดังของเสียงวัดเป็นเดซิเบลและแสดงด้วยเดซิเบล หน่วยวัดที่ตั้งชื่อตาม Alexander Graham Bell ระดับความดันเสียงที่เกี่ยวข้องกับแหล่งต่างๆ:

ปืนพกยิงในระยะหลายขั้นตอน - 140 เดซิเบล

เกณฑ์ความเจ็บปวด - 130 dB

เครื่องยนต์ไอพ่น (ในห้องโดยสารเครื่องบิน) - 80 dB

สนทนาเงียบ - 70 เดซิเบล

เสียงกรอบแกรบในห้องที่เงียบสงบ - ​​40 เดซิเบล

เสียงรบกวนในสตูดิโอบันทึกเสียง - 30 dB

เกณฑ์การได้ยิน - 0 dB

2.2 ความถี่

ความถี่ (ความสูง) - จำนวนการแกว่งที่สมบูรณ์ต่อหน่วยเวลา (หน่วยวัด - เฮิรตซ์) ยิ่งความถี่สูง เสียงก็จะยิ่งสูงขึ้น

2.3 Timbre

Timbre เป็นเสียงที่มีการสั่นสะเทือนของชุดความถี่และแอมพลิจูดที่แตกต่างกัน โทนเสียงหลักจะกำหนดระดับเสียง, โอเวอร์โทน, ซ้อนทับในอัตราส่วนที่แน่นอน, ให้สีเฉพาะ - โทนเสียงต่ำ

เราสามารถพูดได้ว่า timbre ถูกกำหนดโดยขนาดของแอมพลิจูดของฮาร์โมนิกแต่ละตัว (เช่น ขึ้นอยู่กับจำนวนของฮาร์โมนิกที่สูงกว่าและอัตราส่วนของแอมพลิจูดต่อแอมพลิจูดของฮาร์มอนิกพื้นฐาน และไม่ขึ้นอยู่กับเฟสของ ฮาร์โมนิกที่สูงขึ้น) Duration (duration) - เวลาที่เสียงที่ได้ยินชัดจะผ่านเข้าสู่ความเงียบอย่างแท้จริง

3 อัลตราซาวนด์

อัลตราซาวนด์ - คลื่นเสียงที่มีความถี่สูงกว่าที่หูของมนุษย์รับรู้ โดยปกติภายใต้อัลตราซาวนด์ หมายถึงความถี่ที่สูงกว่า 20,000 เฮิรตซ์

แม้ว่าการมีอยู่ของอัลตราซาวนด์จะเป็นที่ทราบกันมานานแล้ว แต่การใช้งานจริงนั้นยังเด็กอยู่ ทุกวันนี้อัลตราซาวนด์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในวิธีการทางกายภาพและเทคโนโลยีต่างๆ ดังนั้น ตามความเร็วของการแพร่กระจายเสียงในตัวกลาง เราสามารถตัดสินลักษณะทางกายภาพของมันได้ การวัดความเร็วที่ความถี่อัลตราโซนิกทำให้สามารถกำหนดได้โดยมีข้อผิดพลาดน้อยมาก ตัวอย่างเช่น คุณลักษณะอะเดียแบติกของกระบวนการที่รวดเร็ว ค่าความจุความร้อนจำเพาะของก๊าซ และค่าคงที่ยืดหยุ่นของของแข็ง

ความถี่ของการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกที่ใช้ในอุตสาหกรรมและชีววิทยาอยู่ในช่วงตั้งแต่หลายสิบเฮิร์ทซไปจนถึงไม่กี่เมกะเฮิรตซ์ การสั่นสะเทือนความถี่สูงมักจะสร้างขึ้นโดยใช้ทรานสดิวเซอร์แบบเพียโซเซรามิก เช่น แบเรียมไททาไนต์ ในกรณีที่พลังของการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกมีความสำคัญหลัก มักใช้แหล่งทางกลของอัลตราซาวนด์ ในขั้นต้น คลื่นอัลตราโซนิกทั้งหมดได้รับทางกลไก (ส้อมเสียง เสียงนกหวีด ไซเรน)

ในธรรมชาติ อัลตราซาวนด์เกิดขึ้นทั้งที่เป็นส่วนประกอบของเสียงธรรมชาติจำนวนมาก (ในเสียงลม น้ำตก ฝน ในเสียงของก้อนกรวดที่กลิ้งไปตามคลื่นทะเล ในเสียงที่มาพร้อมกับการปล่อยฟ้าผ่า ฯลฯ) และท่ามกลางเสียงต่างๆ ของสัตว์โลก สัตว์บางชนิดใช้คลื่นอัลตราโซนิกเพื่อตรวจจับสิ่งกีดขวาง ปรับทิศทางในอวกาศ และสื่อสาร (วาฬ โลมา ค้างคาว หนู สัตว์จำพวกปลาทาร์เซียร์)

ตัวปล่อยอัลตราซาวนด์สามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่ อย่างแรกรวมถึงตัวปล่อย-เครื่องกำเนิดไฟฟ้า; การสั่นสะเทือนในนั้นรู้สึกตื่นเต้นเนื่องจากการมีสิ่งกีดขวางในเส้นทางของการไหลคงที่ - ไอพ่นของก๊าซหรือของเหลว อิมิตเตอร์กลุ่มที่สองคือทรานสดิวเซอร์ไฟฟ้า-อะคูสติก พวกเขาแปลงความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสที่ระบุแล้วเป็นการสั่นสะเทือนทางกลของของแข็งซึ่งปล่อยคลื่นเสียงสู่สิ่งแวดล้อม

4 การทำอัลตราซาวนด์

4.1 อัลตร้าซาวด์ในธรรมชาติ

ค้างคาวที่ใช้ echolocation สำหรับการปฐมนิเทศตอนกลางคืนจะส่งสัญญาณที่มีความเข้มสูงมากทางปากของพวกมัน (Vespertilionidae) หรือช่องจมูกรูปกระจกพาราโบลา (Rhinolophidae) ที่ระยะห่างจากหัวสัตว์ 1 - 5 ซม. ความดันอัลตราซาวนด์ถึง 60 mbar นั่นคือมันสอดคล้องกับความดันเสียงที่เกิดจากแจ็คแฮมเมอร์ในโดเมนความถี่ที่เราได้ยิน ค้างคาวสามารถรับรู้เสียงสะท้อนของสัญญาณที่ความดันเพียง 0.001 mbar ซึ่งน้อยกว่าสัญญาณที่ปล่อยออกมา 10,000 เท่า ในกรณีนี้ ค้างคาวสามารถข้ามสิ่งกีดขวางระหว่างการบินได้ แม้ว่าจะมีสัญญาณรบกวนจากอัลตราโซนิกที่มีความดัน 20 mbar ซ้อนทับบนสัญญาณ echolocation กลไกของภูมิคุ้มกันเสียงสูงนี้ยังไม่ทราบ เมื่อค้างคาวกำหนดตำแหน่งของวัตถุ เช่น เส้นใยยืดในแนวตั้งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 0.005 - 0.008 มม. ที่ระยะห่าง 20 ซม. (ครึ่งปีก) การเลื่อนเวลาและความแตกต่างของความเข้มระหว่างสัญญาณที่ปล่อยออกมาและสัญญาณสะท้อนกลับมีบทบาทชี้ขาด . ค้างคาวเกือกม้ายังสามารถนำทางโดยใช้หูข้างเดียว (ข้างเดียว) ซึ่งอำนวยความสะดวกอย่างมากโดยใบหูขนาดใหญ่ที่เคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง พวกเขาสามารถชดเชยแม้กระทั่งการเปลี่ยนความถี่ระหว่างสัญญาณที่ปล่อยออกมาและสัญญาณสะท้อนกลับอันเนื่องมาจากปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ (เมื่อเข้าใกล้วัตถุ เสียงสะท้อนจะมีความถี่สูงกว่าสัญญาณที่ส่ง) โดยการลดความถี่ echolocation ระหว่างเที่ยวบินเพื่อให้ความถี่ของอัลตราซาวนด์ที่สะท้อนกลับยังคงอยู่ในพื้นที่ความไวสูงสุดของศูนย์ "การได้ยิน" พวกเขาสามารถกำหนดความเร็วของการเคลื่อนไหวของตนเองได้

แมลงเม่าจากตระกูลหมีได้พัฒนาเครื่องกำเนิดเสียงอัลตราโซนิกที่ "เคาะออกจากทาง" ของค้างคาวไล่แมลงเหล่านี้

Echolocation ยังใช้สำหรับการนำทางโดยนก - nightjars อ้วนหรือ guajaro พวกเขาอาศัยอยู่ในถ้ำบนภูเขาของละตินอเมริกา - จากปานามาทางตะวันตกเฉียงเหนือถึงเปรูทางใต้และซูรินาเมทางตะวันออก ที่อาศัยอยู่ในความมืดมิด แต่ nightjars อ้วนยังคงปรับตัวให้บินผ่านถ้ำอย่างเชี่ยวชาญ พวกเขาส่งเสียงคลิกเบา ๆ ที่หูของมนุษย์รับรู้เช่นกัน (ความถี่ประมาณ 7,000 เฮิรตซ์) การคลิกแต่ละครั้งใช้เวลาหนึ่งถึงสองมิลลิวินาที เสียงคลิกสะท้อนจากผนังของดันเจี้ยน หิ้งและสิ่งกีดขวางต่างๆ และรับรู้ได้จากการได้ยินที่ละเอียดอ่อนของนก

สัตว์จำพวกวาฬใช้คลื่นเสียงสะท้อนความถี่สูงในน้ำ

4.2 การใช้อัลตราซาวนด์ในการวินิจฉัยทางการแพทย์ (อัลตราซาวนด์)

เนื่องจากการแพร่กระจายที่ดีของอัลตราซาวนด์ในเนื้อเยื่ออ่อนของมนุษย์จึงไม่เป็นอันตรายเมื่อเทียบกับรังสีเอกซ์และใช้งานง่ายเมื่อเทียบกับการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กอัลตราซาวนด์จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการมองเห็นสถานะของอวัยวะภายในของมนุษย์โดยเฉพาะในช่องท้อง และช่องอุ้งเชิงกราน

การใช้อัลตราซาวนด์ในทางการแพทย์

นอกเหนือจากการใช้อย่างแพร่หลายเพื่อวัตถุประสงค์ในการวินิจฉัยแล้ว อัลตราซาวนด์ยังใช้ในยา (รวมถึงเวชศาสตร์ฟื้นฟู) เป็นเครื่องมือในการรักษา

อัลตราซาวนด์มีผลดังต่อไปนี้:

ฤทธิ์ต้านการอักเสบดูดซับ;

ยาแก้ปวด, การกระทำ antispasmodic;

การเพิ่มคาวิเทชั่นของการซึมผ่านของผิวหนัง

Phonophoresis เป็นวิธีการรักษาแบบผสมผสานซึ่งสารบำบัด (ทั้งยาและสารที่มีต้นกำเนิดจากธรรมชาติ) ถูกนำไปใช้กับเนื้อเยื่อแทนเจลปกติสำหรับการปล่อยคลื่นอัลตราโซนิก (ใช้เช่นในอัลตราซาวนด์) สันนิษฐานว่าอัลตราซาวนด์ช่วยให้สารรักษาโรคแทรกซึมลึกเข้าไปในเนื้อเยื่อ

4.3 การใช้อัลตราซาวนด์ในด้านความงาม

อุปกรณ์ความงามแบบมัลติฟังก์ชั่นที่สร้างการสั่นสะเทือนแบบอัลตราโซนิกด้วยความถี่ 1 MHz ถูกใช้เพื่อสร้างเซลล์ผิวใหม่และกระตุ้นการเผาผลาญ ด้วยความช่วยเหลือของอัลตราซาวนด์จะทำการนวดไมโครเซลล์ทำให้การไหลเวียนของเลือดและการระบายน้ำเหลืองดีขึ้น ส่งผลให้โทนสีของผิวหนัง เนื้อเยื่อใต้ผิวหนัง และกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้น การนวดอัลตราโซนิกส่งเสริมการปลดปล่อยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพช่วยขจัดอาการกระตุกของกล้ามเนื้ออันเป็นผลมาจากการที่ริ้วรอยเรียบขึ้นเนื้อเยื่อใบหน้าและร่างกายจะกระชับ ด้วยความช่วยเหลือของอัลตราซาวนด์การฉีดเครื่องสำอางและยาที่ลึกที่สุดจะดำเนินการเช่นเดียวกับการกำจัดสารพิษและเซลล์จะถูกทำความสะอาด

4.4 การตัดโลหะด้วยอัลตราซาวนด์

สำหรับเครื่องตัดโลหะทั่วไป คุณไม่สามารถเจาะรูที่แคบและซับซ้อนในชิ้นส่วนโลหะได้ ตัวอย่างเช่น ในรูปของดาวห้าแฉก ด้วยความช่วยเหลือของอัลตราซาวนด์เครื่องสั่นแบบแม่เหล็กสามารถเจาะรูได้ทุกรูปทรง สิ่วอัลตราโซนิกมาแทนที่เครื่องกัดอย่างสมบูรณ์ ยิ่งกว่านั้นสิ่วนั้นง่ายกว่าเครื่องกัดมาก และสามารถแปรรูปชิ้นส่วนโลหะได้ราคาถูกและเร็วกว่าเครื่องกัด

คุณยังสามารถใช้อัลตราซาวนด์เพื่อทำเกลียวในชิ้นส่วนโลหะ แก้ว ทับทิม หรือเพชร โดยปกติแล้ว ด้ายจะทำด้วยโลหะอ่อนก่อนแล้วจึงชุบแข็ง บนเครื่องอัลตราโซนิก สามารถทำเกลียวในโลหะชุบแข็งแล้วและในโลหะผสมที่แข็งที่สุดได้ มันเหมือนกันกับแสตมป์ โดยปกติแสตมป์จะแข็งตัวหลังจากเสร็จสิ้นอย่างระมัดระวัง ในเครื่องอัลตราโซนิก การประมวลผลที่ซับซ้อนที่สุดจะดำเนินการโดยใช้สารกัดกร่อน (กากกะรุน, ผงคอรันดัม) ในพื้นที่ของคลื่นอัลตราโซนิก การสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องในสนามอัลตราซาวนด์ อนุภาคของผงแข็งที่ตัดเข้าไปในโลหะผสมที่กำลังถูกแปรรูปและตัดเป็นรูที่มีรูปร่างเหมือนกับของบิต

4.5 การเตรียมสารผสมโดยใช้อัลตราซาวนด์

อัลตราซาวนด์ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเตรียมสารผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน (การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน) ย้อนกลับไปในปี 1927 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน Limus and Wood ค้นพบว่าหากของเหลวที่เข้ากันไม่ได้สองชนิด (เช่น น้ำมันและน้ำ) ถูกเทลงในบีกเกอร์ใบเดียวและสัมผัสกับอัลตราซาวนด์ อิมัลชันจะก่อตัวในบีกเกอร์ นั่นคือ สารแขวนลอยชั้นดีของน้ำมันในบีกเกอร์ น้ำ. อิมัลชันดังกล่าวมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ ได้แก่ วาร์นิช สี ยา เครื่องสำอาง

4.6 การใช้อัลตราซาวนด์ทางชีววิทยา

ความสามารถของอัลตราซาวนด์ในการทำลายเยื่อหุ้มเซลล์พบการประยุกต์ใช้ในการวิจัยทางชีววิทยา เช่น เมื่อจำเป็นต้องแยกเซลล์ออกจากเอนไซม์ อัลตราซาวนด์ยังใช้เพื่อทำลายโครงสร้างภายในเซลล์ เช่น ไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ เพื่อศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างและหน้าที่ของพวกมัน การประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์ทางชีววิทยาอีกอย่างหนึ่งเกี่ยวข้องกับความสามารถในการกระตุ้นการกลายพันธุ์ การวิจัยที่อ็อกซ์ฟอร์ดแสดงให้เห็นว่าแม้แต่อัลตราซาวนด์ที่มีความเข้มต่ำก็สามารถทำลายโมเลกุลดีเอ็นเอได้ การสร้างการกลายพันธุ์แบบมีเป้าหมายโดยไม่ได้ตั้งใจมีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงพันธุ์พืช ข้อได้เปรียบหลักของอัลตราซาวนด์เหนือการกลายพันธุ์อื่นๆ (รังสีเอกซ์, รังสีอัลตราไวโอเลต) คือใช้งานได้ง่ายมาก

4.7 การใช้อัลตราซาวนด์ในการทำความสะอาด

การใช้อัลตราซาวนด์ในการทำความสะอาดทางกลขึ้นอยู่กับการเกิดผลกระทบที่ไม่เป็นเชิงเส้นต่างๆ ในของเหลวภายใต้อิทธิพลของมัน ซึ่งรวมถึงคาวิเทชั่น กระแสอะคูสติก และแรงดันเสียง บทบาทหลักเล่นโดยคาวิเทชั่น ฟองอากาศที่ปรากฏขึ้นและยุบตัวลงใกล้มลพิษ ทำลายพวกมัน ผลกระทบนี้เรียกว่าการพังทลายของโพรงอากาศ อัลตราซาวนด์ที่ใช้สำหรับวัตถุประสงค์เหล่านี้มีความถี่ต่ำและกำลังเพิ่มขึ้น

ในห้องปฏิบัติการและสภาพอุตสาหกรรม อ่างอัลตราโซนิกที่เติมตัวทำละลาย (น้ำ แอลกอฮอล์ ฯลฯ) ใช้สำหรับล้างชิ้นส่วนและจานขนาดเล็ก บางครั้งด้วยความช่วยเหลือ แม้แต่พืชหัว (มันฝรั่ง แครอท หัวบีต ฯลฯ) ก็ถูกชะล้างออกจากอนุภาคในดิน

ในชีวิตประจำวันสำหรับการซักสิ่งทอจะใช้อุปกรณ์พิเศษที่เปล่งแสงอัลตราซาวนด์วางในภาชนะแยกต่างหาก

4.8 การใช้อัลตราซาวนด์ใน echolocation

อุตสาหกรรมประมงใช้คลื่นเสียงสะท้อนความถี่สูงในการตรวจจับฝูงปลา คลื่นอัลตราโซนิกจะสะท้อนจากฝูงปลาและมาถึงเครื่องรับอัลตราซาวนด์เร็วกว่าคลื่นอัลตราโซนิกที่สะท้อนจากด้านล่าง

เซ็นเซอร์จอดรถแบบอัลตราโซนิกใช้ในรถยนต์

การประยุกต์ใช้อัลตราซาวนด์ในการวัดการไหล

เครื่องวัดอัตราการไหลของอุลตร้าโซนิคถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อควบคุมการไหลและการสูบจ่ายน้ำและตัวพาความร้อนตั้งแต่ทศวรรษ 1960

4.9 การใช้อัลตราซาวนด์ในการตรวจหาข้อบกพร่อง

อัลตราซาวนด์แพร่กระจายได้ดีในวัสดุบางชนิด ซึ่งทำให้สามารถใช้อัลตราซาวนด์ในการตรวจจับข้อบกพร่องของผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุเหล่านี้ได้ เมื่อเร็ว ๆ นี้ ทิศทางของกล้องจุลทรรศน์อัลตราโซนิกได้รับการพัฒนา ซึ่งทำให้สามารถศึกษาชั้นใต้ผิวของวัสดุที่มีความละเอียดดี

4.10 การเชื่อมด้วยอัลตราโซนิก

การเชื่อมด้วยอัลตราโซนิก - การเชื่อมด้วยแรงดันภายใต้อิทธิพลของการสั่นสะเทือนแบบอัลตราโซนิก การเชื่อมประเภทนี้ใช้สำหรับเชื่อมชิ้นส่วนที่ยากต่อความร้อน เมื่อเชื่อมโลหะที่ไม่เหมือนกัน โลหะที่มีฟิล์มออกไซด์ที่แข็งแรง (อะลูมิเนียม สแตนเลส วงจรแม่เหล็กเพอร์มัลลอย ฯลฯ) ในการผลิตไมโครเซอร์กิตแบบบูรณาการ

บรรณานุกรม

อินเทอร์เน็ต:

1) http://ru.m.wikipedia.org/wiki/%C7%E2%F3%EA

2) http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/466/Sound

4) http://www.audacity.ru/p8aa1.html

ภาคผนวก 1

ผลกระทบของเสียงต่อทราย

ภาคผนวก 2

ประเภทของคลื่นขึ้นอยู่กับปริมาณ

และผลงานอื่นๆ ที่คุณอาจสนใจ
32930.		ความจำเพาะหลักของความรู้เชิงปรัชญา	12.54 KB
	ความจำเพาะหลักของความรู้ทางปรัชญาอยู่ในความเป็นคู่ของมัน เพราะมันมีความรู้ทางวิทยาศาสตร์ หัวข้อ วิธีการ เครื่องมือเชิงตรรกะและแนวคิดหลายอย่างเหมือนกันมาก อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ในรูปแบบที่บริสุทธิ์ที่สุด หัวข้อของปรัชญานั้นกว้างกว่าหัวข้อการวิจัยของวิทยาศาสตร์ใด ๆ โดยเฉพาะ ปรัชญาทั่วไป รวมวิทยาศาสตร์อื่น ๆ แต่ไม่ดูดซับไม่รวมถึงความรู้ทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมดที่ไม่ได้อยู่เหนือมัน มีลักษณะทางทฤษฎีทั่วไปอย่างยิ่ง มีแนวคิดพื้นฐานและแนวคิดพื้นฐานที่สนับสนุนด้านอื่นๆ ...

ด้วยการพัฒนาของเสียงเมื่อปลายศตวรรษที่ 19 อัลตราซาวนด์ถูกค้นพบในขณะเดียวกันการศึกษาอัลตราซาวนด์ครั้งแรกก็เริ่มขึ้น

อัลตร้าซาวด์และคุณสมบัติของมัน

ในธรรมชาติ อัลตราซาวนด์ถูกพบเป็นส่วนประกอบของเสียงธรรมชาติหลายอย่าง: ในเสียงลม น้ำตก ฝน ก้อนกรวดทะเลที่ถูกคลื่นซัดไปมา ในการปล่อยฟ้าผ่า สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิด เช่น แมวและสุนัข มีความสามารถในการรับรู้อัลตราซาวนด์ที่ความถี่สูงถึง 100 kHz และความสามารถในการระบุตำแหน่งของค้างคาว แมลงออกหากินเวลากลางคืน และสัตว์ทะเลเป็นที่รู้จักกันดี

อัลตราซาวนด์- การสั่นสะเทือนทางกลที่อยู่เหนือช่วงความถี่ที่ได้ยินกับหูของมนุษย์ (โดยปกติคือ 20 kHz) การสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกเดินทางในรูปคลื่นคล้ายกับการแพร่กระจายของแสง อย่างไรก็ตาม อัลตร้าซาวด์นั้นไม่เหมือนกับคลื่นแสงที่สามารถเดินทางในสุญญากาศ อัลตร้าซาวด์ต้องการสื่อที่ยืดหยุ่นได้ เช่น แก๊ส ของเหลว หรือของแข็ง

พารามิเตอร์หลักของคลื่นคือความยาวคลื่น ความถี่ และคาบ คลื่นอัลตราโซนิกโดยธรรมชาติไม่แตกต่างจากคลื่นของช่วงที่ได้ยินและปฏิบัติตามกฎทางกายภาพเดียวกัน แต่อัลตราซาวนด์มีคุณสมบัติเฉพาะที่กำหนดการใช้งานอย่างกว้างขวางในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี นี่คือรายการหลัก:

• 1. ความยาวคลื่นเล็ก สำหรับช่วงอัลตราโซนิกต่ำสุด ความยาวคลื่นไม่เกินสองสามเซนติเมตรในตัวกลางส่วนใหญ่ ความยาวคลื่นสั้นกำหนดการแพร่กระจายของรังสีของคลื่นอัลตราโซนิก ในบริเวณใกล้เคียงของอีซีแอล อัลตราซาวนด์จะแพร่กระจายในรูปแบบของคานที่มีขนาดใกล้เคียงกับขนาดของอีซีแอล เมื่อกระทบกับความไม่เท่าเทียมกันในตัวกลาง ลำแสงอัลตราโซนิกจะทำงานเหมือนลำแสง ซึ่งประสบกับแสงสะท้อน การหักเห การกระเจิง ซึ่งทำให้สามารถสร้างภาพเสียงในสื่อที่มีความทึบแสงโดยใช้เอฟเฟกต์แสงเพียงอย่างเดียว (การโฟกัส การเลี้ยวเบน ฯลฯ)
• 2. การสั่นในช่วงเวลาสั้น ๆ ซึ่งทำให้สามารถปล่อยอัลตราซาวนด์ในรูปของพัลส์และดำเนินการเลือกเวลาที่ถูกต้องของสัญญาณการแพร่กระจายในตัวกลาง

ความเป็นไปได้ที่จะได้รับพลังงานการสั่นสะเทือนที่มีค่าสูงในแอมพลิจูดเล็กน้อยตั้งแต่ พลังงานการสั่นสะเทือนเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของความถี่ ทำให้สามารถสร้างคานและทุ่งอัลตราโซนิกที่มีระดับพลังงานสูงได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ขนาดใหญ่

กระแสอะคูสติกที่มีนัยสำคัญพัฒนาในสนามอัลตราโซนิก ดังนั้นผลกระทบของอัลตราซาวนด์ต่อสิ่งแวดล้อมจึงสร้างผลกระทบเฉพาะ: ทางกายภาพ เคมี ชีวภาพและทางการแพทย์ เช่นการเกิดโพรงอากาศ เอฟเฟกต์เสียงฝอย การกระจายตัว การทำให้เป็นอิมัลชัน การแยกก๊าซออก การฆ่าเชื้อ การให้ความร้อนในท้องถิ่น และอื่นๆ อีกมากมาย

ความต้องการของกองทัพเรือของมหาอำนาจชั้นนำ - อังกฤษและฝรั่งเศสสำหรับการสำรวจความลึกของทะเลกระตุ้นความสนใจของนักวิทยาศาสตร์หลายคนในด้านเสียง tk เป็นสัญญาณชนิดเดียวที่สามารถเดินทางในน้ำได้ไกล ดังนั้นในปี พ.ศ. 2369 Colladon นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสจึงกำหนดความเร็วของเสียงในน้ำ ในปี ค.ศ. 1838 ในสหรัฐอเมริกา เสียงถูกใช้ครั้งแรกเพื่อกำหนดโปรไฟล์ของก้นทะเลเพื่อจุดประสงค์ในการวางสายโทรเลข ผลการทดลองน่าผิดหวัง เสียงระฆังให้เสียงสะท้อนที่อ่อนเกินไป แทบไม่ได้ยินท่ามกลางเสียงอื่นๆ ของท้องทะเล จำเป็นต้องไปที่บริเวณที่มีความถี่สูงเพื่อให้สามารถสร้างลำเสียงได้โดยตรง

เครื่องกำเนิดอัลตราซาวนด์เครื่องแรกสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2426 โดยฟรานซิสกัลตันชาวอังกฤษ อัลตร้าซาวด์ถูกสร้างขึ้นเหมือนนกหวีดที่ขอบมีดเมื่อถูกเป่า บทบาทของจุดดังกล่าวในการเป่านกหวีดของ Galton เล่นโดยทรงกระบอกที่มีขอบคม อากาศหรือก๊าซอื่นๆ ที่เล็ดลอดออกมาภายใต้แรงดันผ่านหัวฉีดรูปวงแหวนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับขอบของกระบอกสูบที่วิ่งเข้าไปในขอบ และเกิดการสั่นสะเทือนความถี่สูง การเป่านกหวีดด้วยไฮโดรเจนทำให้สามารถรับแรงสั่นสะเทือนได้ถึง 170 kHz

ในปี 1880 Pierre และ Jacques Curie ได้ค้นพบเทคโนโลยีอัลตราซาวนด์อย่างเด็ดขาด พี่น้องคูรีสังเกตว่าเมื่อใช้แรงดันกับผลึกควอทซ์ จะเกิดประจุไฟฟ้าขึ้นซึ่งเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงที่กระทำกับคริสตัล ปรากฏการณ์นี้มีชื่อว่า "piezoelectricity" จากคำภาษากรีกที่แปลว่า "ผลัก" นอกจากนี้ พวกเขายังแสดงให้เห็นผล piezoelectric ที่ตรงกันข้าม ซึ่งแสดงออกเมื่อศักย์ไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วถูกนำไปใช้กับคริสตัล ทำให้เกิดการสั่นสะเทือน ต่อจากนี้ไป ความเป็นไปได้ทางเทคนิคในการผลิตเครื่องปล่อยสัญญาณขนาดเล็กและเครื่องรับอัลตราซาวนด์ก็ปรากฏขึ้น

การตายของ "ไททานิค" จากการชนกับภูเขาน้ำแข็งความจำเป็นในการต่อสู้กับอาวุธใหม่ - เรือดำน้ำต้องการการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอัลตราโซนิก hydroacoustics ในปี 1914 นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Paul Langevin ร่วมกับ Konstantin Vasilyevich Shilovsky นักวิทยาศาสตร์ผู้อพยพชาวรัสเซียผู้มีความสามารถ ได้พัฒนาโซนาร์ที่ประกอบด้วยเครื่องปล่อยอัลตราซาวนด์และไฮโดรโฟนเป็นครั้งแรก โซนาร์ Langevin - Shilovsky เป็นอุปกรณ์อัลตราซาวนด์เครื่องแรกนำไปใช้ในทางปฏิบัติ ในเวลาเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย S.Ya.Sokolov ได้พัฒนารากฐานของการตรวจจับข้อบกพร่องด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงในอุตสาหกรรม ในปี 1937 จิตแพทย์ชาวเยอรมัน Karl Dussik ร่วมกับฟรีดริช น้องชายของเขา นักฟิสิกส์ ใช้อัลตราซาวนด์เพื่อตรวจหาเนื้องอกในสมองเป็นครั้งแรก แต่ผลลัพธ์ที่ได้กลับไม่น่าเชื่อถือ ในทางการแพทย์ อัลตราซาวนด์ถูกใช้ครั้งแรกในปี 1950 ในสหรัฐอเมริกาเท่านั้น

ส่งงานที่ดีของคุณในฐานความรู้เป็นเรื่องง่าย ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงานจะขอบคุณเป็นอย่างยิ่ง

โพสต์เมื่อ http://www.allbest.ru/

บทนำ

1. อัลตร้าซาวด์ในธรรมชาติ

2. การหาเสียงสะท้อน

3. ประเภทของโซนาร์ธรรมชาติ

4. ความรู้สึกช่วยให้ค้างคาวหลีกเลี่ยงอุปสรรค

5. ค้างคาวตกปลา

6. และค้างคาวก็ผิด

7. เสียงกรีดร้องในขุมนรก

8. เรดาร์ช้างน้ำ

บทสรุป

วรรณกรรม

บทนำ

การค้นพบ echolocation เกี่ยวข้องกับชื่อ Lazaro Spallanzani นักธรรมชาติวิทยาชาวอิตาลี เขาดึงความสนใจไปที่ความจริงที่ว่าค้างคาวบินได้อย่างอิสระในห้องมืดสนิท (ที่แม้แต่นกฮูกก็ช่วยไม่ได้) โดยไม่ต้องสัมผัสวัตถุ จากประสบการณ์ของเขา เขาทำให้สัตว์หลายตัวตาบอด แม้หลังจากนั้นพวกมันก็บินได้เท่าเทียมกับสิ่งที่มองเห็น เจ. จุริน เพื่อนร่วมงานของ Spallanzani ได้ทำการทดลองอีกครั้งหนึ่ง โดยเขาได้เอาขี้ผึ้งปิดหูค้างคาว - สัตว์เหล่านี้ชนวัตถุทั้งหมด จากสิ่งนี้ นักวิทยาศาสตร์สรุปว่าค้างคาวได้รับการชี้นำโดยการได้ยิน อย่างไรก็ตาม แนวคิดนี้ถูกเย้ยหยันโดยคนรุ่นเดียวกัน เนื่องจากไม่สามารถพูดอะไรได้อีก ในขณะนั้น ยังไม่สามารถบันทึกสัญญาณอัลตราโซนิกสั้นๆ ได้

แนวคิดของตำแหน่งเสียงที่ใช้งานในค้างคาวถูกเสนอครั้งแรกในปี 1912 โดย H. Maxim เขาตั้งสมมติฐานว่าค้างคาวสร้างสัญญาณตำแหน่งเสียงสะท้อนความถี่ต่ำโดยกระพือปีกที่ความถี่ 15 Hz

อัลตราซาวนด์ถูกคาดเดาในปี 1920 โดยชาวอังกฤษเอช. สิ่งนี้ได้รับการยืนยันในปี 1938 ต้องขอบคุณชีวอะคูสติก D. Griffin และนักฟิสิกส์ G. Pearce กริฟฟินเสนอชื่อ echolocation (โดยการเปรียบเทียบกับเรดาร์) เพื่ออ้างถึงวิธีการวางค้างคาวโดยใช้อัลตราซาวนด์

1. อัลตร้าซาวด์ในธรรมชาติ

ในช่วงสิบถึงสิบห้าปีที่ผ่านมา นักชีวฟิสิกส์รู้สึกทึ่งที่พบว่าธรรมชาติไม่ตระหนี่มากนักเมื่อให้กำเนิดโซนาร์แก่เด็ก ตั้งแต่ค้างคาวไปจนถึงโลมา จากปลาโลมาไปจนถึงปลา นก หนู หนู ลิง ไปจนถึงหนูตะเภา ด้วง นักวิจัยเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ของพวกเขาไปพร้อมกับการตรวจจับอัลตราซาวนด์ได้ทุกที่

ปรากฎว่านกจำนวนมากติดอาวุธเสียงสะท้อน นกหัวขวาน นกเค้าแมว นกเค้าแมว และนกขับขานบางตัว ถูกหมอกและความมืดทะมึน ออกสำรวจเส้นทางด้วยคลื่นเสียง โดยการตะโกน พวกเขา "รู้สึก" พื้นดินและโดยธรรมชาติของเสียงสะท้อน พวกเขาเรียนรู้เกี่ยวกับระดับความสูงของเที่ยวบิน ความใกล้ชิดของสิ่งกีดขวาง และภูมิประเทศ

เห็นได้ชัดว่าเพื่อจุดประสงค์ในการกำหนดตำแหน่งเสียงสะท้อน คลื่นเสียงความถี่ต่ำ (ยี่สิบถึงแปดสิบกิโลเฮิรตซ์) ถูกปล่อยออกมาจากสัตว์อื่น ๆ เช่น หนูตะเภา หนู กระรอกบินกระเป๋าหน้าท้อง และแม้แต่ลิงในอเมริกาใต้บางตัว

หนูและหนูน้อยในห้องปฏิบัติการทดลองได้ส่งหน่วยสอดแนมปีกว่องไว - อัลตราซาวนด์ก่อนพวกมันก่อนที่จะออกเดินทางผ่านมุมมืดของเขาวงกตที่มีการทดสอบหน่วยความจำของพวกมัน ในความมืดมิดอย่างสมบูรณ์ พวกมันจะพบรูในพื้นดินอย่างสมบูรณ์ และนี่คือตัวช่วยเสียงสะท้อน: เสียงสะท้อนไม่กลับมาจากรูเหล่านี้!

nightjars อ้วนหรือ guajaro ตามที่เรียกกันในอเมริกาอาศัยอยู่ในถ้ำของเปรูเวเนซุเอลากิอานาและเกาะตรินิแดด หากคุณตัดสินใจไปเยี่ยมพวกเขา โปรดอดใจรอ และที่สำคัญที่สุดคือ บันไดและไฟไฟฟ้า ความคุ้นเคยบางประการกับพื้นฐานของการปีนเขาก็เป็นสิ่งจำเป็นเช่นกัน เพราะโถกลางคืนทำรังอยู่ในภูเขาและมักจะต้องปีนหน้าผาสูงชันเพื่อไปหาพวกมัน

และเมื่อคุณเข้าไปในถ้ำพร้อมกับอุปกรณ์ทั้งหมดนี้ ให้เสียบหูของคุณให้ทันเวลา เพราะนกหลายพันตัวที่ถูกปลุกให้ตื่นขึ้นด้วยแสงจะตกลงมาจากชายคาและกำแพง และด้วยเสียงร้องไห้ที่ทำให้หูหนวกจะพุ่งเข้าใส่หัวคุณ นกมีขนาดใหญ่ นกกว้างถึงหนึ่งเมตร สีน้ำตาลช็อกโกแลตมีจุดสีขาวขนาดใหญ่ เมื่อมองดูการซ้อมรบที่เก่งกาจของพวกเขาในถ้ำอันมืดมนของอาณาจักรฮาเดส ทุกคนต่างประหลาดใจและถามคำถามเดียวกันว่า “หินโทรโกลดี้ที่มีขนนกเหล่านี้บินไปในความมืดสนิทได้อย่างไร จะไม่ชนกับกำแพง หินงอกหินย้อยทุกประเภทที่รองรับ ห้องใต้ดินของดันเจี้ยน?

ปิดไฟแล้วฟัง เมื่อบินได้เล็กน้อยในไม่ช้านกก็จะสงบลงหยุดกรีดร้องจากนั้นคุณจะได้ยินเสียงกระพือปีกเบา ๆ และคลิกเบา ๆ เพื่อประกอบกับพวกมัน นี่คือคำตอบสำหรับคำถามของคุณ!

แน่นอนว่านี่คือสิ่งที่เครื่องสะท้อนเสียงสะท้อนทำงาน หูของเรารับสัญญาณเช่นกัน เพราะมันฟังในช่วงความถี่ที่ค่อนข้างต่ำ - ประมาณเจ็ดกิโลเฮิรตซ์ การคลิกแต่ละครั้งกินเวลาหนึ่งหรือสองในพันของวินาที โดนัลด์ กริฟฟิน ซึ่งเรารู้จักในฐานะนักวิจัยโซนาร์ของค้างคาว เสียบสำลีหูของกัวจาโรแล้วปล่อยเข้าไปในห้องโถงมืด และอัจฉริยะของเที่ยวบินกลางคืนที่หูหนวกไปแล้ว "ตาบอด" ทันที: สะดุดกับวัตถุทั้งหมดในห้องอย่างช่วยไม่ได้ ไม่ได้ยินเสียงสะท้อน พวกเขาไม่สามารถนำทางในความมืดได้

Guajaro ใช้เวลากลางวันในถ้ำ พวกเขายังจัดรังดินเหนียวของพวกเขาติดกับชายคาของผนัง ในเวลากลางคืนนกจะออกจากคุกใต้ดินและบินไปยังที่ซึ่งมีต้นผลไม้และต้นปาล์มจำนวนมากที่มีผลอ่อนคล้ายลูกพลัม ฝูงสัตว์หลายพันตัวยังโจมตีสวนปาล์มน้ำมัน ผลไม้ถูกกลืนไปทั้งตัวและกระดูกจะสำรอกกลับคืนสู่ถ้ำ ดังนั้นในคุกใต้ดินที่รัง Guajaro มักจะมี "ต้นกล้า" ผลไม้จำนวนมากที่พินาศอย่างรวดเร็ว: พวกมันไม่สามารถเติบโตได้หากไม่มีแสง

ท้องของลูกไก่กัวจาโรที่เพิ่งขึ้นใหม่ถูกปกคลุมด้วยไขมันหนาๆ เมื่อพวกโทรโกลดีตีอายุประมาณสองสัปดาห์ ผู้คนมาที่ถ้ำพร้อมกับคบไฟและเสายาว พวกเขาทำลายรัง ฆ่านกหายากหลายพันตัว และทันทีที่ปากทางเข้าถ้ำ ไขมันจากพวกมัน แม้ว่าไขมันนี้จะมีคุณสมบัติทางโภชนาการที่ดี แต่ส่วนใหญ่จะใช้เป็นเชื้อเพลิงในตะเกียงและตะเกียง

มันเผาไหม้ได้ดีกว่าน้ำมันก๊าดและราคาถูกกว่า - นี่คือความคิดเห็นในบ้านเกิดของนกซึ่งชะตากรรมประชดประชันที่ชั่วร้ายถูกประณามให้ใช้ชีวิตทั้งชีวิตในความมืดเพื่อที่จะตายเพื่อให้แสงสว่างแก่บ้านของบุคคล .

ในเอเชียใต้ ตั้งแต่อินเดียไปจนถึงออสเตรเลีย มีนกอีกชนิดหนึ่งที่ใช้โซนาร์หาทางไปยังรังในความมืด เธอยังทำรังอยู่ในถ้ำ (แต่บางครั้งก็อยู่บนโขดหินในที่โล่ง) นี่คือส่างกานาที่โด่งดัง ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในหมู่นักชิมท้องถิ่นทุกคน: ซุปทำมาจากรังของมัน

นี่คือวิธีที่สลังคานะทำรัง: มันเกาะด้วยอุ้งเท้ากับหินและหล่อลื่นหินด้วยน้ำลายเหนียว ๆ วาดเงาของเปลบนมัน เขาขยับศีรษะไปทางขวาและทางซ้าย - น้ำลายจะหยุดทันทีกลายเป็นเปลือกสีน้ำตาล และสลังคาน่าก็อัดจารบีจากเบื้องบน กำแพงของรังเติบโตขึ้น และคุณได้เปลเล็กๆ บนหินก้อนใหญ่

เปลนี้พวกเขาบอกว่าอร่อยมาก ผู้คนปีนหน้าผาสูง ปีนกำแพงถ้ำด้วยไฟฉาย และเก็บรังนกนางแอ่น จากนั้นนำไปต้มในน้ำเดือด (หรือน้ำซุปไก่!) และผลที่ได้คือซุปที่ยอดเยี่ยมตามที่ผู้ชื่นชอบรับรอง

ไม่นานมานี้ มีการค้นพบว่านกนางแอ่นเป็นที่สนใจไม่เพียงแต่สำหรับนักชิมอาหารเท่านั้น แต่ยังสำหรับนักชีวฟิสิกส์ด้วย: นกเหล่านี้บินอยู่ในความมืด และส่งหน่วยสอดแนมออกไปด้วย ซึ่ง "เสียงแตกเหมือนของเล่นเครื่องจักรของเด็ก"

2. ก้องแบริ่ง

จากมุมมองทางกายภาพ เสียงใดๆ ก็ตามคือการเคลื่อนที่แบบสั่นที่แพร่กระจายในคลื่นในตัวกลางที่ยืดหยุ่นได้

ยิ่งการสั่นสะเทือนต่อวินาทีของร่างกายสั่น (หรือตัวกลางที่ยืดหยุ่นได้มาก) ความถี่ของเสียงก็จะยิ่งสูงขึ้น เสียงของมนุษย์ (เบส) ที่ต่ำที่สุดมีความถี่การสั่นสะเทือนประมาณแปดสิบครั้งต่อวินาที หรือตามที่นักฟิสิกส์กล่าว ความถี่ของมันถึงแปดสิบเฮิรตซ์ เสียงสูงสุด (เช่น นักร้องเสียงโซปราโนของนักร้องชาวเปรู Ima Sumac) คือประมาณ 1,400 เฮิรตซ์

ในธรรมชาติและเทคโนโลยี เรารู้จักเสียงที่มีความถี่สูงกว่านั้น ตั้งแต่หลายแสนถึงหลายล้านเฮิรตซ์ ควอตซ์มีเสียงสูงเป็นประวัติการณ์ - สูงถึงหนึ่งพันล้านเฮิรตซ์! พลังเสียงของแผ่นควอตซ์ที่สั่นสะเทือนในของเหลวนั้นมากกว่าพลังเสียงของเครื่องยนต์อากาศยานถึง 40,000 เท่า แต่เราไม่สามารถเป็นคนหูหนวกจาก "เสียงก้องนรก" นี้ได้ เพราะเราไม่ได้ยินมัน หูของมนุษย์รับรู้เสียงด้วยความถี่การสั่นสะเทือนเพียง 16 ถึง 20,000 เฮิรตซ์ การสั่นสะเทือนของเสียงความถี่สูงมักจะเรียกว่าอัลตราซาวนด์ ค้างคาว "รู้สึก" สภาพแวดล้อมของพวกมันเป็นคลื่น

อัลตราซาวนด์เกิดขึ้นที่กล่องเสียงของค้างคาว ที่นี่ในรูปแบบของสายแปลก ๆ สายเสียงถูกยืดออกซึ่งสั่นสะเทือนทำให้เกิดเสียง ท้ายที่สุดกล่องเสียงโดยโครงสร้างของมันคล้ายกับนกหวีดธรรมดา: อากาศที่หายใจออกจากปอดไหลผ่านมันในกระแสน้ำวน - "เสียงนกหวีด" ที่มีความถี่สูงมากเกิดขึ้นมากถึง 150,000 เฮิรตซ์ (บุคคลไม่ได้ยิน) .

ค้างคาวสามารถปิดกั้นการไหลของอากาศเป็นระยะ จากนั้นมันก็ระเบิดออกด้วยกำลังราวกับถูกระเบิดออกไป ความดันอากาศที่ไหลผ่านกล่องเสียงเป็นสองเท่าของหม้อไอน้ำ ไม่ใช่ความสำเร็จที่เลวร้ายสำหรับสัตว์ที่มีน้ำหนัก 5 - 20 กรัม!

ในกล่องเสียงของค้างคาว การสั่นสะเทือนของเสียงความถี่สูงในระยะสั้นนั้นตื่นเต้น - แรงกระตุ้นอัลตราโซนิก ต่อวินาทีติดตามจาก 5 ถึง 60 และในบางสปีชีส์อาจมีแรงกระตุ้นตั้งแต่ 10 ถึง 200 แรงกระตุ้นแต่ละครั้ง "การระเบิด" มีระยะเวลาเพียง 2 - 5 ในพันของวินาที (ในค้างคาวเกือกม้า 5 - 10 ในร้อยของวินาที)

ความสั้นของสัญญาณเสียงเป็นปัจจัยทางกายภาพที่สำคัญมาก ต้องขอบคุณมันเท่านั้นที่ทำให้สามารถระบุตำแหน่งเสียงสะท้อนได้อย่างแม่นยำนั่นคือการวางแนวด้วยความช่วยเหลือของอัลตราซาวนด์

จากสิ่งกีดขวางที่อยู่ห่างออกไปสิบเจ็ดเมตร เสียงสะท้อนกลับคืนสู่สัตว์ในเวลาประมาณ 0.1 วินาที หากสัญญาณเสียงกินเวลานานกว่า 0.1 วินาที เสียงสะท้อนที่สะท้อนจากวัตถุที่อยู่ใกล้กว่าสิบเจ็ดเมตรจะถูกรับรู้โดยอวัยวะที่ได้ยินของสัตว์พร้อมกับเสียงหลัก

แต่มันแม่นยำจากช่วงเวลาระหว่างจุดสิ้นสุดของสัญญาณที่ส่งและเสียงแรกของเสียงสะท้อนที่กลับมาโดยสัญชาตญาณของค้างคาวโดยสัญชาตญาณของระยะทางไปยังวัตถุที่สะท้อนอัลตราซาวนด์ นี่คือสาเหตุที่เสียงพัลส์สั้นมาก

นักวิทยาศาสตร์โซเวียต E. Ya. Pumper ได้ตั้งสมมติฐานที่น่าสนใจมากในปี 1946 ซึ่งอธิบายลักษณะทางสรีรวิทยาของตำแหน่งเสียงสะท้อนได้เป็นอย่างดี เขาเชื่อว่าค้างคาวจะปล่อยเสียงใหม่ออกมาทันทีหลังจากที่ได้ยินเสียงสะท้อนของสัญญาณก่อนหน้า ดังนั้นแรงกระตุ้นจะสะท้อนซึ่งกันและกันและเสียงสะท้อนที่หูรับรู้ทำหน้าที่เป็นสิ่งเร้าที่ทำให้พวกเขา ยิ่งค้างคาวบินเข้าใกล้สิ่งกีดขวางมากเท่าไหร่ เสียงก้องก็จะยิ่งกลับมาเร็วขึ้น และสัตว์ก็ส่งเสียงสะท้อน "ร้องไห้" ออกมาบ่อยขึ้น ในที่สุด เมื่อเข้าใกล้สิ่งกีดขวางโดยตรง แรงกระตุ้นของเสียงจะเริ่มติดตามกันด้วยความรวดเร็วเป็นพิเศษ นี่คือสัญญาณอันตราย ค้างคาวจะเปลี่ยนวิถีการบินโดยสัญชาตญาณ โดยหลีกเลี่ยงทิศทางที่เสียงสะท้อนเข้ามาเร็วเกินไป

อันที่จริง การทดลองแสดงให้เห็นว่าค้างคาวปล่อยคลื่นอัลตราโซนิกเพียง 5-10 ครั้งต่อวินาทีก่อนปล่อย ในเที่ยวบินจะเพิ่มขึ้นเป็น 30 เมื่อเข้าใกล้สิ่งกีดขวาง สัญญาณเสียงจะตามมาเร็วขึ้น - มากถึง 50-60 ครั้งต่อวินาที ค้างคาวบางตัวในขณะที่กำลังไล่ล่าแมลงออกหากินเวลากลางคืน จะแซงเหยื่อของพวกมัน แม้กระทั่งส่งเสียง "ร้องไห้" 250 ครั้งต่อวินาที

โซนาร์ค้างคาวเป็น "อุปกรณ์" การนำทางที่แม่นยำมาก: มันสามารถติดตามได้แม้กระทั่งวัตถุขนาดเล็กด้วยกล้องจุลทรรศน์ - เส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 0.1 มิลลิเมตร!

และเมื่อผู้ทดลองลดความหนาของเส้นลวดในห้องที่ค้างคาวกระพือปีกเหลือ 0.07 มม. สัตว์ก็เริ่มชนเข้ากับมัน

ค้างคาวจะเพิ่มอัตราการส่งสัญญาณเสียงสะท้อนจากสายไฟประมาณสองเมตร ดังนั้น ห่างออกไปสองเมตร พวกเขา "คลำ" เพื่อเธอด้วย "เสียงร้อง" แต่ค้างคาวไม่เปลี่ยนทิศทางในทันที บินตรงไปยังสิ่งกีดขวาง และห่างออกไปเพียงไม่กี่เซนติเมตรจากมันด้วยปีกที่แหลมคมเบี่ยงเบนไปด้านข้าง

ด้วยความช่วยเหลือของโซนาร์ที่ธรรมชาติมอบให้ ค้างคาวไม่เพียงแต่เคลื่อนที่ในอวกาศเท่านั้น แต่ยังออกล่าหาอาหารประจำวันของพวกมันด้วย เช่น ยุง ผีเสื้อกลางคืน และแมลงกลางคืนอื่นๆ

ในการทดลองบางอย่าง สัตว์เหล่านี้ถูกบังคับให้จับยุงในห้องทดลองขนาดเล็ก พวกเขาถูกถ่ายรูป ชั่งน้ำหนัก พูดได้คำเดียวว่า พวกเขาติดตามว่าพวกเขาล่าได้สำเร็จแค่ไหน ค้างคาวหนึ่งตัวที่มีน้ำหนักเจ็ดกรัมต่อชั่วโมงจับแมลงได้หนึ่งกรัม ทารกอีกคนหนึ่งซึ่งมีน้ำหนักเพียง 3 กรัมครึ่ง กลืนยุงอย่างรวดเร็วจนทำให้ "อ้วน" ในครึ่งชั่วโมงได้ 10 เปอร์เซ็นต์ ยุงแต่ละตัวมีน้ำหนักประมาณ 0.002 กรัม ซึ่งหมายความว่ามียุง 175 ตัวถูกจับได้ในการล่าสิบห้านาที - ยุงตัวหนึ่งทุก ๆ หกวินาที! ฝีเท้าสูงมาก กริฟฟินกล่าวว่าถ้าไม่ใช่เพราะโซนาร์ ค้างคาวแม้จะอ้าปากค้างทั้งคืนก็ยังจับ "โดยบังเอิญ" ยุงตัวเดียวได้ และถ้ามียุงอยู่รอบๆ มาก

3. ประเภทของโซนาร์ธรรมชาติ

จนกระทั่งเมื่อไม่นานนี้ คิดว่าเฉพาะค้างคาวที่กินแมลงขนาดเล็กอย่างค้างคาวและค้างคาวของเรา รวมทั้งสุนัขจิ้งจอกและสุนัขบินขนาดใหญ่ที่กินผลไม้มากมายในป่าเขตร้อนเท่านั้นที่มีโซนาร์ตามธรรมชาติ บางทีอาจเป็นเช่นนี้ แต่แล้วดอกกุหลาบก็เป็นข้อยกเว้นเพราะสุนัขบินในสกุลนี้ได้รับโซนาร์

ขณะบิน ดอกกุหลาบจะคลิกลิ้นของพวกมันตลอดเวลา เสียงแตกออกที่มุมปากซึ่งมักจะแง้มอยู่ในดอกกุหลาบ การคลิกนั้นค่อนข้างชวนให้นึกถึงเสียงกระทบกันของลิ้น ซึ่งบางครั้งผู้คนก็หันไปใช้เมื่อประณามบางสิ่ง อย่างไรก็ตาม โซนาร์ดั้งเดิมของสุนัขบินทำงานได้ค่อนข้างแม่นยำ: ตรวจจับเส้นลวดมิลลิเมตรจากระยะหลายเมตร

โดยไม่มีข้อยกเว้น ค้างคาวตัวเล็กทั้งหมดจากหน่วยย่อย Microchiroptera นั่นคือ micro-bats จะได้รับเครื่องช่วยเสียงสะท้อน แต่รุ่นของ "อุปกรณ์" เหล่านี้แตกต่างกัน เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิจัยได้จำแนกโซนาร์ธรรมชาติออกเป็นสามประเภทหลักๆ ได้แก่ เสียงกระซิบ การร้องเจี๊ยก ๆ หรือแบบปรับความถี่

ค้างคาวกระซิบมีถิ่นกำเนิดในเขตร้อนของอเมริกา หลายคนเช่นสุนัขบินกินผลไม้ พวกมันจับแมลงด้วย แต่ไม่ได้อยู่ในอากาศ แต่จับบนใบพืช สัญญาณเสียงก้องของพวกมันคือเสียงคลิกสั้นๆ และเงียบมาก แต่ละเสียงกินเวลาหนึ่งพันวินาทีและเบามาก มีเพียงอุปกรณ์ที่ละเอียดอ่อนมากเท่านั้นที่จะได้ยิน อย่างไรก็ตาม บางครั้งค้างคาวกระซิบ "กระซิบ" ดังจนคนได้ยิน แต่โดยปกติโซนาร์จะทำงานที่ความถี่ 150 กิโลเฮิรตซ์

แวมไพร์ที่มีชื่อเสียงก็เป็นคนกระซิบ กระซิบ "คาถา" ที่เราไม่รู้จักเขาค้นหานักเดินทางที่เหนื่อยล้าในป่าที่เน่าเสียของอเมซอนและดูดเลือดของพวกเขา เราสังเกตเห็นว่าสุนัขมักไม่ค่อยถูกแวมไพร์กัด: หูบอบบางจะเตือนพวกเขาล่วงหน้าเกี่ยวกับการเข้าใกล้ของผู้ดูดเลือด สุนัขตื่นขึ้นและวิ่งหนีไป ท้ายที่สุดแล้ว แวมไพร์โจมตีเฉพาะสัตว์ที่หลับใหล แม้แต่การทดลองดังกล่าวก็เกิดขึ้น สุนัขได้รับการฝึกฝน: เมื่อพวกเขาได้ยิน "เสียงกระซิบ" ของแวมไพร์ พวกมันก็เริ่มเห่าและปลุกผู้คนในทันที สันนิษฐานว่าการเดินทางไปยังเขตร้อนของอเมริกาในอนาคตจะมาพร้อมกับ "เครื่องดูดดูดเลือด" ที่ได้รับการฝึกฝนเหล่านี้

ค้างคาวเกือกม้ากำลังสวดมนต์ บางคนอาศัยอยู่ทางตอนใต้ของประเทศของเรา - ในแหลมไครเมีย คอเคซัส และเอเชียกลาง ค้างคาวเกือกม้าได้รับการตั้งชื่อตามการเติบโตของปากกระบอกปืน ในรูปแบบของเกือกม้าหนังที่มีวงแหวนสองชั้นล้อมรอบรูจมูกและปาก การเจริญเติบโตไม่ใช่การตกแต่งที่ไม่ได้ใช้งาน: เป็นแตรชนิดหนึ่งที่ส่งสัญญาณเสียงในลำแสงแคบ ๆ ไปในทิศทางที่ค้างคาวกำลังมอง โดยปกติสัตว์จะห้อยกลับหัวและหมุน (เกือบสามร้อยหกสิบองศา!) ไปทางขวาก่อนจากนั้นไปทางซ้ายจะรู้สึกถึงสภาพแวดล้อมด้วยเสียง ข้อต่อสะโพกของไม้ตีเกือกม้าเมืองร้อนนั้นยืดหยุ่นได้มาก ดังนั้นพวกมันจึงสามารถพลิกโฉมงานศิลปะได้ ทันทีที่ยุงหรือแมลงปีกแข็งเข้ามาในทุ่งของตัวระบุตำแหน่ง เครื่องบินที่กำลังกลับบ้านจะแตกกิ่งก้านออกและออกเดินทางเพื่อแสวงหาเชื้อเพลิง ซึ่งก็คือเพื่อเป็นอาหาร

และดูเหมือนว่า "เครื่องบิน" นี้สามารถระบุได้โดยใช้เอฟเฟกต์ Doppler ที่รู้จักกันดีกับนักฟิสิกส์ซึ่งอาหารกำลังบินอยู่ไม่ว่าจะเข้าใกล้สุนัขตัวเมียที่เกือกม้าเจาะหรือเคลื่อนตัวออกจากมัน . กลยุทธ์การไล่ตามกำลังเปลี่ยนไปตามนั้น

ค้างคาวเกือกม้าใช้สำหรับล่าสัตว์ได้นานมาก (เมื่อเทียบกับ "เสียงร้อง" ของค้างคาวชนิดอื่น) และเสียงที่ซ้ำซากจำเจ แต่ละสัญญาณกินเวลาหนึ่งในสิบหรือยี่สิบวินาที และความถี่ของเสียงนั้นไม่เปลี่ยนแปลง - มันจะเท่ากับหนึ่งร้อยหรือหนึ่งร้อยยี่สิบกิโลเฮิรตซ์เสมอ

แต่ค้างคาวปกติของเราและลูกพี่ลูกน้องในอเมริกาเหนือจะสะท้อนพื้นที่ด้วยเสียงที่ปรับความถี่ เช่นเดียวกับรุ่นที่ดีที่สุดของโซนาร์ที่มนุษย์สร้างขึ้น โทนของสัญญาณเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ซึ่งหมายความว่าระดับเสียงที่สะท้อนจะเปลี่ยนไปด้วย ในทางกลับกัน หมายความว่าในช่วงเวลาใดก็ตาม ระดับเสียงของเสียงสะท้อนที่ได้รับไม่ตรงกับโทนเสียงของสัญญาณที่ส่ง และสำหรับคนธรรมดาเป็นที่ชัดเจนว่าอุปกรณ์ดังกล่าวช่วยให้เกิดเสียงสะท้อนได้อย่างมาก

4 . การสัมผัสช่วยให้ค้างคาวหลีกเลี่ยงอุปสรรค

นักวิทยาศาสตร์มาแก้ปัญหาที่น่าสนใจนี้เกือบจะพร้อมกันในประเทศต่างๆ

Dutchman Sven Diygraaf ตัดสินใจทดสอบว่าการสัมผัสช่วยให้ค้างคาวหลีกเลี่ยงอุปสรรคได้จริงหรือไม่ เขาตัดเส้นประสาทสัมผัสของปีก - สัตว์ที่ผ่าตัดบินได้ดี การสัมผัสจึงไม่เกี่ยวอะไรกับมัน จากนั้นผู้ทดลองก็กีดกันค้างคาวที่ได้ยิน - พวกเขาตาบอดทันที

Diygraaf ให้เหตุผลดังนี้: เนื่องจากผนังและวัตถุที่ค้างคาวบินหนีไม่ส่งเสียงใดๆ เลย หมายความว่าหนูเองก็กำลังกรีดร้อง เสียงสะท้อนของตัวเองที่สะท้อนจากวัตถุโดยรอบทำให้สัตว์มีอุปสรรคระหว่างทาง

Diygraaf สังเกตว่าค้างคาวอ้าปากก่อนจะบิน แน่นอนว่ามันสร้างเสียงที่ไม่ได้ยินให้เรา "รู้สึก" กับสิ่งรอบตัว ขณะบิน ค้างคาวยังอ้าปากเป็นระยะๆ (แม้ในขณะที่พวกมันไม่ได้ตามล่าแมลง)

การสังเกตนี้ทำให้ Diygraaf มีความคิดที่จะทำการทดลองต่อไปนี้ เขาวางหมวกกระดาษไว้บนหัวของสัตว์ ด้านหน้าเหมือนกับหมวกที่หมวกอัศวิน ประตูเล็ก ๆ เปิดและปิดในหมวก

ค้างคาวที่มีประตูปิดอยู่บนหมวกไม่สามารถบินได้ชนกับวัตถุ ทันทีที่กระบังหน้าถูกยกขึ้นในหมวกกระดาษ สัตว์ก็เปลี่ยนไป การบินของมันก็แม่นยำและมั่นใจอีกครั้ง

Diygraaf ตีพิมพ์ข้อสังเกตของเขาในปี 1940 และในปี 1946 ศาสตราจารย์ A.P. Kuzyakin นักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียตได้เริ่มการทดลองกับค้างคาวหลายครั้ง เขาปิดปากและหูของพวกเขาด้วยดินน้ำมันแล้วปล่อยพวกเขาเข้าไปในห้องด้วยเชือกที่ทอดยาวและกว้าง - สัตว์เกือบทั้งหมดไม่สามารถบินได้ ผู้ทดลองสร้างข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ: ค้างคาวที่ได้รับอนุญาตให้บินทดลองในครั้งแรกโดยลืมตา "ซ้ำแล้วซ้ำเล่าและด้วยกำลังอันยิ่งใหญ่ ขณะที่นกที่เพิ่งจับได้ ตีกระจกของหน้าต่างที่ยังไม่เสร็จ" สิ่งนี้เกิดขึ้นในระหว่างวัน ในตอนเย็น ภายใต้แสงไฟจากตะเกียงไฟฟ้า หนูจะไม่ชนกระจกอีกต่อไป ซึ่งหมายความว่าในตอนกลางวัน เมื่อมองเห็นได้ชัดเจน ค้างคาวจะเชื่อสายตาของพวกเขามากกว่าประสาทสัมผัสอื่นๆ แต่นักวิจัยหลายคนมักจะเพิกเฉยต่อการมองเห็นของค้างคาวเลย

ศาสตราจารย์ AP Kuzyakin ยังคงทดลองอยู่ในป่า บนหัวของสัตว์ - น็อคเตสสีแดง - เขาสวมหมวกที่ทำจากกระดาษสีดำ ขณะนี้สัตว์เหล่านี้ไม่สามารถมองเห็นหรือใช้เรดาร์เสียงของพวกมันได้ ค้างคาวไม่กล้าที่จะบินไปยังที่ไม่รู้จักพวกเขาเปิดปีกและลงมาที่พื้นราวกับว่าใช้ร่มชูชีพ มีเพียงไม่กี่คนที่สิ้นหวังเท่านั้นที่บินสุ่ม ผลที่ได้คือน่าเศร้า: พวกเขาชนต้นไม้และล้มลงกับพื้น แล้วหมวกสีดำก็ผ่าสามรู รูหนึ่งสำหรับปาก สองรูสำหรับหู สัตว์บินไปโดยไม่ต้องกลัว AP Kuzyakin ได้ข้อสรุปว่าอวัยวะของการวางแนวเสียงของค้างคาว "สามารถแทนที่การมองเห็นได้เกือบทั้งหมด แต่อวัยวะที่สัมผัสไม่ได้มีบทบาทในการปฐมนิเทศและสัตว์ไม่ได้ใช้ในการบิน"

เมื่อไม่กี่ปีก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน D. Griffin และ R. Galambos ได้ใช้วิธีอื่นในการศึกษาความสามารถลึกลับของค้างคาว

พวกเขาเริ่มต้นด้วยการนำสัตว์เหล่านี้ไปที่อุปกรณ์ของเพียร์ซ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ "ได้ยิน" อัลตราซาวนด์ได้ และมันก็ชัดเจนในทันทีว่าค้างคาว "ส่งเสียงร้องมากมาย แต่เกือบทั้งหมดตกอยู่ในช่วงความถี่ที่อยู่เหนือธรณีประตูของมนุษย์" - Donald Griffin เขียนในภายหลัง

ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ไฟฟ้า กริฟฟินและกาลาโบสสามารถค้นพบและตรวจสอบลักษณะทางกายภาพของ "เสียงร้อง" ของค้างคาวได้ นอกจากนี้ยังก่อตั้งขึ้นโดยการแนะนำอิเล็กโทรดพิเศษเข้าไปในหูชั้นในของสัตว์ทดลอง อวัยวะได้ยินความถี่ใดที่รับรู้เสียง

5 . ค้างคาวตกปลา

ค้างคาวสีแดงตัวเล็กเริ่มส่งเสียงร้องด้วยความถี่ประมาณเก้าสิบกิโลเฮิรตซ์ และจบลงด้วยโน้ตสี่สิบห้ากิโลเฮิรตซ์ เป็นเวลาสองในพันของวินาที ในขณะที่ "เสียงร้อง" ยังคงอยู่ สัญญาณจะทำงานในระดับความถี่สองเท่าของสเปกตรัมเสียงทั้งหมดที่หูของมนุษย์รับรู้! มีคลื่นเสียงประมาณห้าสิบคลื่นใน "เสียงกรีดร้อง" แต่ในหมู่พวกเขานั้นมีความยาวไม่เท่ากันสองอัน มี "เสียงกรีดร้อง" ที่ปรับความถี่เป็นสิบหรือยี่สิบครั้งทุกวินาที เมื่อเข้าใกล้สิ่งกีดขวางหรือยุงที่กำลังหลบหนี ค้างคาวจะเพิ่มสัญญาณ ตอนนี้มันร้องไม่ใช่ 12 แต่ 200 ครั้งต่อวินาที

กริฟฟินเขียนว่า: "ในอุปกรณ์ดักฟังชนิดหนึ่งที่มีประโยชน์ ทุกเสียงแหลมที่มีความถี่สูงที่ค้างคาวปล่อยออกมาจะมีเสียงเหมือนการคลิกบนโทรศัพท์" หากคุณมาที่ชายป่าด้วยอุปกรณ์นี้ที่ค้างคาวล่ายุงแล้วเมื่อหนึ่งในนั้นบินผ่านไปเราจะได้ยินในหูฟังว่าไม่รีบแตะ "putt-putt-putt-putt", "เช่น จากเครื่องยนต์เบนซินเกียจคร้านตัวเก่า ".

แต่แล้วค้างคาวก็ออกเดินทางตามล่าตัวมอดหรือตัดสินใจที่จะตรวจสอบก้อนกรวดที่ถูกโยนทิ้ง - ทันทีที่ "pit-pit-pit-pit-bizzz" เริ่มที่จะตบ ตอนนี้ "เสียงตามกัน เหมือนไอเสียของมอเตอร์ไซค์ที่ขับเร็ว"

ตัวมอดรู้สึกว่าถูกไล่ล่าและพยายามช่วยชีวิตเขาด้วยการประลองยุทธ์ที่คล่องแคล่ว แต่ค้างคาวก็คล่องแคล่วไม่น้อย เขียนนกไพรูเอตต์ที่แปลกประหลาดบนท้องฟ้า ทันเขา - และในโทรศัพท์ไม่มีไอเสียที่เป็นเศษส่วนอีกต่อไป แต่เสียงหึ่งของเลื่อยไฟฟ้าที่น่าเบื่อหน่าย

ค้างคาวตกปลาถูกค้นพบค่อนข้างเร็ว โซนาร์ของพวกมันยังเป็นประเภทการปรับความถี่ด้วย มีการอธิบายหนูสี่สายพันธุ์ดังกล่าวแล้ว พวกเขาอาศัยอยู่ในอเมริกาเขตร้อน เวลาพลบค่ำ (และบางส่วนแม้ในตอนบ่าย) พวกมันจะบินออกไปล่าเหยื่อทั้งคืน พวกเขากระพือปีกต่ำเหนือน้ำ ทันใดนั้นก็เอาอุ้งเท้าลงไปในน้ำ ฉกปลาออกมาแล้วส่งเข้าปากทันที ขาของค้างคาวนั้นยาวและกรงเล็บที่แหลมคมและคดเคี้ยวเหมือนนกเหยี่ยวออสเพรย์ - คู่แข่งที่มีขนของมัน แน่นอนว่ามีขนาดไม่ใหญ่นัก

ค้างคาวกินปลาบางชนิดเรียกว่าค้างคาวปากกระต่าย ริมฝีปากล่างที่เป็นง่ามห้อยลงมาจากพวกมัน และเชื่อกันว่าผ่านช่องทางนี้ หนูที่บินไปมาในทะเลจะส่งเสียงที่ส่งเสียงลงไปในน้ำโดยตรง

เมื่อทะลุเสาน้ำแล้ว "เสียงร้องเจี๊ยก ๆ " ก็สะท้อนออกมาจากกระเพาะปลาของปลา และเสียงสะท้อนกลับคืนสู่ชาวประมง เนื่องจากร่างกายของปลาเป็นน้ำมากกว่าร้อยละเก้าสิบ จึงแทบไม่สะท้อนเสียงใต้น้ำเลย แต่กระเพาะที่บรรจุอากาศไว้เป็นตะแกรงที่ "ทึบ" เพียงพอสำหรับเสียง

เมื่อเสียงจากอากาศเข้าสู่น้ำ และในทางกลับกัน จากน้ำสู่อากาศ จะสูญเสียพลังงานไปมากกว่า 99.9 เปอร์เซ็นต์ นักฟิสิกส์รู้จักสิ่งนี้มานานแล้ว แม้ว่าเสียงจะกระทบผิวน้ำเป็นมุมฉาก แต่พลังงานของมันเดินทางใต้น้ำเพียง 0.12 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น ซึ่งหมายความว่าสัญญาณของค้างคาวเมื่อเดินทางสองครั้งข้ามชายแดนอากาศและน้ำจะต้องสูญเสียพลังงานอย่างมากเนื่องจากภาษีศุลกากรที่สูงที่นี่ซึ่งพลังเสียงจะอ่อนแอลงหนึ่งล้านครึ่ง!

นอกจากนี้ จะเกิดการสูญเสียอื่นๆ: ไม่ใช่ว่าพลังงานเสียงทั้งหมดจะสะท้อนออกมาจากปลา และไม่ใช่ทั้งหมดที่จะกลับขึ้นไปในอากาศจะตกลงไปในหูของสัตว์ที่มีเสียงสะท้อน

หลังจากการให้เหตุผลทั้งหมดนี้ ก็ยากที่จะเชื่อว่าการสะท้อนตำแหน่งทางเสียงของอากาศกับน้ำไม่ใช่ตำนาน แต่เป็นความจริง

อย่างไรก็ตาม โดนัลด์ กริฟฟิน คำนวณว่าค้างคาวกลับขึ้นจากน้ำได้เพียงสี่เท่าของเสียงสะท้อนที่มีพลังน้อยกว่าค้างคาวทั่วไปที่ส่งเสียงแมลงในอากาศ มันไม่ได้แย่ขนาดนั้นแล้ว ยิ่งกว่านั้นถ้าเราคิดว่าโซนาร์ของค้างคาวตรวจจับแมลงไม่ได้อยู่ห่างออกไปสองเมตรอย่างที่เขาคิดไว้ในการคำนวณ แต่จากสองเมตรแปดสิบเซนติเมตร (ซึ่งค่อนข้างเป็นไปได้) ความเข้มของสัญญาณย้อนกลับจะเท่ากันสำหรับ ทั้งคนตกปลาและยุง

"สามัญสำนึก" กริฟฟินสรุป "และความประทับใจแรกพบอาจทำให้เข้าใจผิดได้เมื่อเราจัดการกับปัญหาที่อยู่นอกขอบเขตของประสบการณ์ธรรมดาของมนุษย์ ซึ่งท้ายที่สุดแล้ว สิ่งที่เราเรียกว่าสามัญสำนึกนั้นถูกสร้างขึ้น"

6. และค้างคาวก็ผิด

เช่นเดียวกับมนุษย์ ค้างคาวก็สามารถผิดพลาดได้เช่นกัน และสิ่งนี้มักจะเกิดขึ้นเมื่อพวกเขาเหนื่อยหรือยังไม่ตื่นจริงๆ หลังจากใช้เวลาทั้งวันในมุมมืด สิ่งนี้พิสูจน์ได้จากซากค้างคาวที่ถูกทำลายกระแทกกับตึกเอ็มไพร์และตึกระฟ้าอื่นๆ ทุกคืน

หากลวดถูกดึงให้ต่ำลงเหนือแม่น้ำ ค้างคาวมักจะแตะมันเมื่อพวกมันลงไปในน้ำเพื่อดับกระหายด้วยการหยดเพียงไม่กี่หยดทันที สัตว์ได้ยินเสียงสะท้อนสองครั้งพร้อมกัน: ดังจากผิวน้ำและอ่อนจากลวด - และอย่าไปสนใจกับเสียงหลังซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ลวดขาด

ค้างคาว ชินกับการบินไปตามรางรถไฟที่ผ่านการทดสอบมายาวนาน เลือกความทรงจำของพวกเขาเป็นแนวทาง แล้วไม่ฟังการประท้วงของโซนาร์ นักวิจัยได้ทำการทดลองแบบเดียวกันกับผึ้งที่สนามบินเก่า (จำได้ไหม) พวกเขาสร้างสิ่งกีดขวางทุกประเภทบนเส้นทางที่ถูกโจมตีมานานหลายศตวรรษ โดยที่ค้างคาวจะบินออกไปล่าทุกเย็น และในยามรุ่งสางก็กลับมา สัตว์เหล่านี้สะดุดกับสิ่งกีดขวางเหล่านี้แม้ว่าโซนาร์ของพวกมันจะทำงานและให้สัญญาณเตือนล่วงหน้าแก่นักบิน แต่พวกเขาเชื่อความทรงจำมากกว่าหู ค้างคาวมักจะทำผิดพลาดเพราะแมลงที่พวกมันล่านั้นไม่ใช่สัตว์ธรรมดาเช่นกัน พวกมันจำนวนมากได้รับสารต่อต้านโซนาร์

ในกระบวนการวิวัฒนาการ แมลงได้พัฒนาอุปกรณ์หลายอย่างที่ป้องกันอัลตราซาวนด์ ตัวอย่างเช่น แมลงเม่าออกหากินเวลากลางคืนจำนวนมากมีขนละเอียดปกคลุมหนาแน่น ความจริงก็คือวัสดุที่อ่อนนุ่ม: ลง, สำลี, ขนสัตว์ - ดูดซับอัลตราซาวนด์ ซึ่งหมายความว่าแมลงเม่ามีขนดกยากต่อการติดตาม แมลงออกหากินเวลากลางคืนบางตัวได้พัฒนาอวัยวะการได้ยินที่ไวต่อคลื่นเสียงความถี่สูง ซึ่งช่วยให้พวกมันรู้ล่วงหน้าเกี่ยวกับอันตรายที่จะเกิดขึ้น เมื่ออยู่ในขอบเขตของเสียงก้องของค้างคาว พวกมันจะเริ่มวิ่งจากทางด้านข้าง พยายามจะออกจากเขตอันตราย แมลงเม่าและแมลงปีกแข็งที่ติดตามโดยค้างคาวถึงกับใช้เทคนิคทางยุทธวิธีดังกล่าว: พับปีกแล้วล้มลง แช่แข็งนิ่งอยู่บนพื้น ในแมลงเหล่านี้ อวัยวะการได้ยินมักจะรับรู้เสียงของสองช่วงที่แตกต่างกัน: ความถี่ต่ำซึ่งญาติของพวกมัน "พูด" และความถี่สูงซึ่งโซนาร์ของค้างคาวทำงาน ถึงความถี่กลาง (ระหว่างสองช่วงนี้) พวกเขาหูหนวก

7. เสียงกรีดร้องในขุมนรก

echolocation echo ทิศทางการค้นหาปลาโลมาเรดาร์

ในช่วงบ่ายของวันที่ 7 มีนาคม พ.ศ. 2492 เรือวิจัยแอตแลนติกกำลังฟังทะเลอยู่ทางเหนือของเปอร์โตริโกไปหนึ่งร้อยเจ็ดสิบไมล์ มีความลึกมากใต้เรือ น้ำเกลือยาวห้ากิโลเมตรเต็มไปด้วยความหดหู่ใจครั้งใหญ่ในพื้นดิน

และเสียงกรีดร้องดังออกมาจากขุมนรกนี้ กรี๊ดหนึ่งครั้ง แล้วก็เสียงสะท้อนของเขา กรี๊ดอีกเสียงก้องอีก หลายคนตะโกนเป็นแถวโดยมีช่วงเวลาประมาณหนึ่งวินาทีครึ่ง แต่ละอันกินเวลาประมาณหนึ่งในสามของวินาที และระดับเสียงของมันอยู่ที่ห้าร้อยเฮิรตซ์

มีการคำนวณทันทีว่าสิ่งมีชีวิตที่ไม่รู้จักกำลังฝึกร้องโซโลที่ระดับความลึกประมาณสามกิโลเมตรครึ่ง เสียงสะท้อนของเขาสะท้อนจากก้นทะเลและไปถึงเครื่องมือของเรือด้วยความล่าช้าเล็กน้อย

เนื่องจากวาฬไม่ได้ดำน้ำลึกขนาดนั้น และกั้งและปูก็ไม่ส่งเสียงดัง นักชีววิทยาจึงสันนิษฐานว่าปลาบางชนิดกำลังกรีดร้องอยู่ในขุมนรก และเธอกรีดร้องอย่างมีจุดมุ่งหมาย: เธอสำรวจมหาสมุทรด้วยเสียง วัดได้ค่อนข้างง่ายความลึกของมัน ศึกษาภูมิประเทศภูมิประเทศด้านล่าง

ความคิดนี้ตอนนี้ดูเหมือนเหลือเชื่อสำหรับบางคน เพราะเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าปลาซึ่งถูกมองว่าเป็นใบ้มาช้านานแล้วนั้นส่งเสียงนับพันชนิด กระทบกระเพาะว่ายน้ำของพวกมันด้วยกล้ามเนื้อพิเศษเช่นกลอง คนอื่นๆ กัดฟัน หักสนับมือของเกราะ เสียงแตก เสียงดังเอี๊ยด และเสียงแหลมจำนวนมากเหล่านี้มีเสียงในช่วงสั้นพิเศษ และเห็นได้ชัดว่ามีการใช้สำหรับการกำหนดตำแหน่งเสียงสะท้อนและการวางแนวในอวกาศ เช่นเดียวกับค้างคาว ปลามีโซนาร์ของตัวเอง

โซนาร์ปลายังไม่ได้รับการศึกษา แต่ได้รับการวิจัยอย่างดีในปลาโลมา ปลาโลมาช่างพูดมาก พวกเขาจะไม่เงียบสักนาที ส่วนใหญ่ตะโกนเป็นภาษาพูด พูดเป็นศัพท์ แต่ตอนนี้เราไม่สนใจแล้ว คนอื่นให้บริการโซนาร์อย่างชัดเจน

โลมาปากขวดส่งเสียงหวีด, คลิก, เสียงคำราม, เห่า, ส่งเสียงร้องที่เสียงต่างๆ ในช่วงความถี่ตั้งแต่หนึ่งร้อยห้าสิบถึงหนึ่งแสนห้าหมื่นห้าพันเฮิรตซ์ แต่เมื่อเขาว่ายน้ำอย่าง "เงียบ ๆ" โซนาร์ของเขาจะรู้สึกถึงสภาพแวดล้อมด้วย "สายฝน" ของเสียงกรีดร้องอย่างรวดเร็วหรืออย่างที่พวกเขาพูด klaks ใช้เวลาไม่เกินสองสามมิลลิวินาทีและมักจะทำซ้ำสิบห้าถึงยี่สิบครั้งต่อวินาที และบางครั้งหลายร้อยครั้ง!

การสาดน้ำน้อยที่สุดบนพื้นผิว - และปลาโลมาก็เพิ่มเสียงร้องในทันที "ความรู้สึก" กับพวกมันว่าเป็นวัตถุที่จมอยู่ใต้น้ำ โซนาร์ของโลมามีความอ่อนไหวมากจนแม้แต่เม็ดเล็กๆ ที่หย่อนลงไปในน้ำอย่างระมัดระวัง ก็ไม่อาจหลุดพ้นจากความสนใจได้ ตรวจพบปลาที่ถูกโยนลงไปในบ่อทันที โลมาออกเดินทางตามหา ไม่เห็นเหยื่อในน้ำโคลน มันไล่ตามมันอย่างไม่ผิดพลาด ตามปลามันเปลี่ยนแน่นอน เมื่อฟังเสียงสะท้อน โลมาเอียงศีรษะไปข้างใดข้างหนึ่งเล็กน้อย เหมือนกับคนที่พยายามกำหนดทิศทางของเสียงให้แม่นยำยิ่งขึ้น

หากเอาแท่งไม้แนวตั้งหลายสิบอันลงไปในสระขนาดเล็ก โลมาจะแหวกว่ายไปมาอย่างรวดเร็วโดยไม่แตะต้อง อย่างไรก็ตาม เห็นได้ชัดว่าเขาไม่สามารถตรวจจับเครือข่ายตาข่ายหยาบด้วยโซนาร์ของเขาได้ "คลำ" เซลล์ละเอียดได้ง่าย

ประเด็นตรงนี้ เห็นได้ชัดว่า เซลล์ขนาดใหญ่ "โปร่งใส" เกินไปสำหรับเสียง และเซลล์ขนาดเล็กก็สะท้อนมัน เกือบจะเหมือนกับสิ่งกีดขวางที่เป็นของแข็ง

William Sheville และ Barbara Lawrence-Sheville นักวิจัยจากสถาบัน Woodshole Oceanographic Institute ได้แสดงให้เห็นในชุดการทดลองที่น่าสนใจว่า "การสัมผัส" ทางเสียงของปลาโลมานั้นละเอียดอ่อนเพียงใด

โลมาว่ายในอ่าวเล็ก ๆ ที่กั้นรั้วจากทะเลและ "ลั่นดังเอี๊ยด" ตลอดเวลา และบางครั้งอุปกรณ์ก็สั่นอย่างรุนแรงจากการปรบมือที่เร็วเกินไป เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อปลาชิ้นเล็กๆ ถูกโยนลงไปในน้ำ ไม่ใช่แค่โยนทิ้งแต่เงียบ ๆ โดยไม่มีน้ำกระเซ็น วางลงไปที่ด้านล่าง แต่มันยากที่จะซ่อนตัวจากโลมาที่ขว้างอาหารลงไปในสระน้ำอย่างเงียบ ๆ แม้ว่าเขาจะว่ายที่ปลายอีกด้านของมันยี่สิบเมตรจากสถานที่ก่อวินาศกรรม และน้ำในแอ่งน้ำนี้มีเมฆมากจนเมื่อแผ่นโลหะจุ่มลงในนั้นครึ่งเมตร ดูเหมือนว่าจะละลาย แม้แต่ดวงตาที่แหลมคมที่สุดของมนุษย์ก็ไม่สามารถมองเห็นได้

ผู้ทดลองหย่อนปลาตัวเล็กลงไปในน้ำประมาณสิบห้าเซนติเมตร โลมาเห็นปลาในทันทีด้วยโซนาร์ แม้ว่าจะจมอยู่ใต้น้ำ แต่ชายคนนั้นจับหางเธอไว้

เชื่อกันว่าเสียงกระหึ่มของโลมาสำหรับการวางแนวอย่างใกล้ชิด การลาดตระเวนทั่วไปของพื้นที่และความรู้สึกของวัตถุที่อยู่ไกลออกไปนั้นเกิดจากการผิวปาก และนกหวีดนี้ปรับความถี่! แต่ต่างจากโซนาร์ค้างคาวประเภทเดียวกันตรงที่มันเริ่มต้นด้วยโน๊ตล่างและลงท้ายด้วยโน๊ตสูง

วาฬอื่นๆ เช่น วาฬสเปิร์ม วาฬฟิน และวาฬเบลูก้า ดูเหมือนว่าจะได้รับคำแนะนำจากอัลตราซาวนด์ด้วย พวกเขายังไม่รู้ว่าพวกเขาทำเสียงเหล่านี้อย่างไร นักวิจัยบางคนคิดว่ามันเป็นช่องลมนั่นคือรูจมูกและถุงลมของช่องทางเดินหายใจส่วนอื่น ๆ - ที่ลำคอ แม้ว่าวาฬจะไม่มีสายเสียงจริง แต่ก็สามารถแทนที่ได้ด้วย - ตามที่บางคนเชื่อ - การเติบโตพิเศษบนผนังด้านในของกล่องเสียง

หรือบางทีทั้งช่องลมและกล่องเสียงอาจให้บริการระบบส่งกำลังโซนาร์ในปริมาณที่เท่ากัน

8. เรดาร์ช้างน้ำ

ในบรรดาสัตว์ศักดิ์สิทธิ์มากมายในอียิปต์โบราณ มีปลาตัวหนึ่งที่มีความสามารถพิเศษเฉพาะตัว

ปลาตัวนี้เป็นมอร์มีรัสหรือช้างน้ำ ขากรรไกรของเธอขยายออกเป็นงวงขนาดเล็ก ความสามารถที่อธิบายไม่ได้ของ Mormir ในการมองเห็นสิ่งที่มองไม่เห็นดูเหมือนจะเป็นปาฏิหาริย์เหนือธรรมชาติ การประดิษฐ์เรดาร์ช่วยเปิดเผยความลึกลับ

ปรากฎว่าธรรมชาติได้มอบอวัยวะที่น่าตื่นตาตื่นใจที่สุดให้กับช้างน้ำ - เรดาร์!

เป็นที่ทราบกันดีว่าปลาหลายชนิดมีอวัยวะไฟฟ้า มอร์มีรัสยังมี "แบตเตอรี่พกพา" เล็กๆ อยู่ที่หางของมันด้วย แรงดันไฟที่สร้างขึ้นมีขนาดเล็ก - เพียงหกโวลต์ แต่นั่นก็เพียงพอแล้ว

ทุกนาทีที่เรดาร์ของมอร์มีรัสส่งแรงกระตุ้นไฟฟ้า 80 ถึง 100 ครั้งสู่อวกาศ การสั่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากการคายประจุของ "แบตเตอรี่" จะถูกสะท้อนบางส่วนจากวัตถุโดยรอบ และกลับคืนสู่มอร์เมียร์อีกครั้งในรูปของคลื่นวิทยุ ตัวรับเสียงสะท้อนอยู่ที่ฐานของครีบหลังของปลาที่น่าตื่นตาตื่นใจตัวนี้ มอร์มิรัส "สำรวจ" บริเวณโดยรอบโดยใช้คลื่นวิทยุ!

รายงานเกี่ยวกับคุณสมบัติที่ผิดปกติของมอร์มีรัสจัดทำขึ้นในปี พ.ศ. 2496 โดยสถาบัน Ichthyological แห่งแอฟริกาตะวันออก สถาบันสังเกตว่า mormiruses ที่เก็บไว้ในพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำเริ่มเร่งรีบอย่างไม่สบายใจเมื่อวัตถุที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูงเช่นชิ้นส่วนลวดถูกหย่อนลงไปในน้ำ ดูเหมือนว่ามอร์มีรัสจะมีความสามารถในการรับรู้การเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากอวัยวะไฟฟ้าของมันหรือไม่? นักกายวิภาคศาสตร์ได้ตรวจดูปลา เส้นประสาทขนาดใหญ่ที่จับคู่กันส่งผ่านจากสมองไปยังฐานของครีบหลังซึ่งแตกแขนงออกเป็นกิ่งเล็ก ๆ สิ้นสุดลงด้วยการสร้างเนื้อเยื่อในช่วงเวลาเท่ากัน เห็นได้ชัดว่ามีการวางอวัยวะไว้ที่นี่เพื่อจับคลื่นวิทยุที่สะท้อนกลับ มอร์มีรัสซึ่งมีเส้นประสาทที่ถูกตัดขาดซึ่งทำหน้าที่อวัยวะนี้ กำลังสูญเสียความไวต่อรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

มอร์มีรัสอาศัยอยู่ตามก้นแม่น้ำและทะเลสาบ และกินตัวอ่อนของแมลง ซึ่งมันสกัดจากตะกอนที่มีกรามยาว เช่น แหนบ ขณะหาอาหาร ปลามักจะล้อมรอบด้วยตะกอนตะกอนหนาทึบและไม่เห็นอะไรรอบๆ กัปตันเรือรู้จากประสบการณ์ของตัวเองว่าเรดาร์ที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ในสภาพเช่นนี้

มอร์มีรัสไม่ใช่ "เรดาร์ที่มีชีวิต" เพียงแห่งเดียวในโลก นอกจากนี้ยังพบตาวิทยุที่ยอดเยี่ยมที่หางของปลาไหลไฟฟ้าในอเมริกาใต้ "แบตเตอรี่" ซึ่งพัฒนาแรงดันไฟฟ้าเป็นประวัติการณ์ - สูงถึงห้าร้อยโวลต์และตามแหล่งที่มามากถึงแปดร้อยโวลต์!

นักวิจัยชาวอเมริกัน คริสโตเฟอร์ โคตส์ หลังจากทำการทดลองหลายครั้งที่พิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำนิวยอร์ก ได้ข้อสรุปว่าหูดเล็กๆ บนหัวปลาไหลไฟฟ้าคือเสาอากาศเรดาร์ พวกมันจับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สะท้อนจากวัตถุรอบๆ ซึ่งตัวปล่อยซึ่งอยู่ที่ปลายหางของปลาไหล ความไวของระบบเรดาร์ของปลาชนิดนี้เห็นได้ชัดว่าปลาไหลสามารถกำหนดลักษณะของวัตถุในด้านการกระทำของตัวระบุตำแหน่งได้ หากเป็นสัตว์ที่กินได้ ปลาไหลไฟฟ้าจะหันหัวเข้าหามันทันที จากนั้นจะเปิดใช้งานอวัยวะไฟฟ้าอันทรงพลังที่ด้านหน้าของร่างกาย - โยนไปที่เหยื่อของ "ฟ้าผ่า" - และกินเหยื่อที่ถูกฆ่าโดยการปล่อยไฟฟ้าอย่างช้าๆ

ในแม่น้ำสายเดียวกันที่ปลาไหลไฟฟ้างีบหลับอย่างเกียจคร้าน มีดปลาที่สวยงาม - eigenmania - รีบวิ่งไปในป่าทึบ มันดูแปลก ๆ ไม่มีครีบหลังและไม่มีครีบหาง (มีเพียงยอดแหลมบาง ๆ ที่หางเท่านั้น) และปลาเหล่านี้มีพฤติกรรมผิดปกติ: พวกมันหมุนวนไปรอบ ๆ ราวกับว่ากำลังดมหางของมัน และก่อนที่จะคลานเข้าไปใต้อุปสรรคหรือเข้าไปในถ้ำที่ก้นถ้ำ พวกมันจะติดหางเข้าไปในช่องว่างก่อน จากนั้นหากผลการทดสอบออกมาเป็นบวก ผลลัพธ์ก็คือ พวกเขาจะไปถึงที่นั่น แต่พวกเขาปีนไม่ได้หัวก่อน แต่หาง ดูเหมือนปลาจะเชื่อเขามากกว่าสายตา

อธิบายทุกอย่างได้ง่ายมาก นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบ "ตา" ไฟฟ้าที่ปลายหางเป็นใยของไอเกนมาเนีย

Gymnotids ซึ่งคล้ายกับ Aigenmania ของปลาเขตร้อนของอเมริกา ดูเหมือนจะมีเรดาร์เช่นกัน แม้ว่าจะยังไม่ได้รับการพิสูจน์

เมื่อเร็ว ๆ นี้ Dr. Lissman แห่งเคมบริดจ์เริ่มให้ความสนใจกับปลาดุกไฟฟ้าที่ได้รับการศึกษามายาวนานอีกครั้งซึ่งอาศัยอยู่ในแม่น้ำของแอฟริกาซึ่งได้รับการศึกษาโดยนักสัตววิทยามานานแล้ว ปลาตัวนี้สามารถพัฒนาแรงดันไฟฟ้าได้สูงถึงสองร้อยโวลต์ ออกล่าในตอนกลางคืน แต่เธอมีดวงตาที่ "สายตาสั้น" มากและในความมืดเธอมองเห็นได้ไม่ดี แล้วปลาดุกหาเหยื่อได้อย่างไร? ดร.ลิสแมนพิสูจน์ให้เห็นว่า เช่นเดียวกับปลาไหลไฟฟ้า ปลาดุกไฟฟ้ายังใช้แบตเตอรี่อันทรงพลังเป็นเรดาร์

บทสรุป

จากข้างบนนี้ เราสามารถสรุปได้ว่าธรรมชาติไม่ได้ตระหนี่มากนักเมื่อส่งโซนาร์ให้ลูกๆ ตั้งแต่ค้างคาวไปจนถึงโลมา จากปลาโลมาไปจนถึงปลา นก หนู หนู ลิง ไปจนถึงหนูตะเภา ด้วง นักวิจัยเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ของพวกเขาไปพร้อมกับการตรวจจับอัลตราซาวนด์ได้ทุกที่ สัตว์ต่างๆ ใช้ echolocation สำหรับการวางแนวในอวกาศและเพื่อกำหนดตำแหน่งของวัตถุรอบ ๆ โดยส่วนใหญ่ใช้สัญญาณเสียงความถี่สูง มีการพัฒนามากที่สุดในค้างคาวและโลมา มันยังถูกใช้โดย shrews, pinnipeds (แมวน้ำ), นก (guajaro, swiftlets ฯลฯ )

ต้นกำเนิดของการหาตำแหน่งสะท้อนเสียงในสัตว์ยังคงไม่ชัดเจน มันอาจจะเกิดขึ้นแทนการมองเห็นสำหรับผู้ที่อาศัยอยู่ในความมืดของถ้ำหรือส่วนลึกของมหาสมุทร แทนที่จะใช้คลื่นแสง เสียงถูกใช้สำหรับสถานที่

วิธีการวางแนวในอวกาศนี้ช่วยให้สัตว์สามารถตรวจจับวัตถุ จดจำพวกมัน และแม้กระทั่งล่าสัตว์ในสภาวะที่ไม่มีแสงโดยสมบูรณ์ ในถ้ำและที่ระดับความลึกพอสมควร

อัลตราซาวนด์ - คลื่นเสียงที่มีความถี่สูงกว่า 20,000 Hertz v, Hz Infrasound Sound Ultrasound Hypersound

สัตว์หลายชนิดใช้อัลตราซาวนด์ในการสื่อสารระหว่างกันโดยใช้เสียงสะท้อน เช่น สุนัข โลมา ปลาวาฬ ค้างคาว แมลงและนกบางชนิด สัตว์หลายชนิดใช้อัลตราซาวนด์ในการสื่อสารระหว่างกันโดยใช้เสียงสะท้อน เช่น สุนัข โลมา ปลาวาฬ ค้างคาว แมลงและนกบางชนิด

ค้างคาวที่ใช้ echolocation สำหรับการนำทางในเวลากลางคืนจะปล่อยสัญญาณที่มีความเข้มสูงมากจากปากหรือจมูกของพวกมัน คลื่นเสียงสะท้อนจากวัตถุโดยรอบ ร่างโครงร่าง และค้างคาวจะจับหูและรับรู้ภาพเสียงของโลกรอบข้าง ค้างคาวที่ใช้ echolocation สำหรับการนำทางในเวลากลางคืนจะปล่อยสัญญาณที่มีความเข้มสูงมากจากปากหรือจมูกของพวกมัน คลื่นเสียงสะท้อนจากวัตถุโดยรอบ ร่างโครงร่าง และค้างคาวจะจับหูและรับรู้ภาพเสียงของโลกรอบข้าง

แมลงเม่าจากตระกูลหมีได้พัฒนาเครื่องกำเนิดเสียงอัลตราโซนิกที่ "เคาะออกจากทาง" ของค้างคาวไล่แมลงเหล่านี้ แมลงเม่าจากตระกูลหมีได้พัฒนาเครื่องกำเนิดเสียงอัลตราโซนิกที่ "เคาะออกจากทาง" ของค้างคาวไล่แมลงเหล่านี้

ปลาโลมาเป็นเลิศในศิลปะของการหาตำแหน่งสะท้อนเสียง สมองที่ซับซ้อนของสัตว์เหล่านี้สามารถวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากการหาตำแหน่งทางเสียงสะท้อนและนำเสนอในรูปแบบสามมิติได้อย่างแม่นยำ เป็นที่น่าสนใจว่าโลมาไม่เพียง แต่ "เห็น" ช่องว่างและวัตถุในอวกาศโดยใช้อัลตราซาวนด์เท่านั้น แต่ยังสามารถกำหนดน้ำหนักของวัตถุหรือสัตว์ ขนาด และลักษณะสำคัญอื่นๆ ได้อีกด้วย ปลาโลมาเป็นเลิศในศิลปะของการหาตำแหน่งสะท้อนเสียง สมองที่ซับซ้อนของสัตว์เหล่านี้สามารถวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากการหาตำแหน่งทางเสียงสะท้อนและนำเสนอในรูปแบบสามมิติได้อย่างแม่นยำ เป็นที่น่าสนใจว่าโลมาไม่เพียง แต่ "เห็น" ช่องว่างและวัตถุในอวกาศโดยใช้อัลตราซาวนด์เท่านั้น แต่ยังสามารถกำหนดน้ำหนักของวัตถุหรือสัตว์ ขนาด และลักษณะสำคัญอื่นๆ ได้อีกด้วย

บทนำ

2. การหาเสียงสะท้อน

3. ประเภทของโซนาร์ธรรมชาติ

4. ความรู้สึกช่วยให้ค้างคาวหลีกเลี่ยงอุปสรรค

5. ค้างคาวตกปลา

6. และค้างคาวก็ผิด

7. เสียงกรีดร้องในขุมนรก

8. เรดาร์ช้างน้ำ

บทสรุป

วรรณกรรม

บทนำ

การค้นพบ echolocation เกี่ยวข้องกับชื่อ Lazaro Spallanzani นักธรรมชาติวิทยาชาวอิตาลี เขาดึงความสนใจไปที่ความจริงที่ว่าค้างคาวบินได้อย่างอิสระในห้องมืดสนิท (ที่แม้แต่นกฮูกก็ช่วยไม่ได้) โดยไม่ต้องสัมผัสวัตถุ จากประสบการณ์ของเขา เขาทำให้สัตว์หลายตัวตาบอด แม้หลังจากนั้นพวกมันก็บินได้เท่าเทียมกับสิ่งที่มองเห็น เจ. จุริน เพื่อนร่วมงานของ Spallanzani ได้ทำการทดลองอีกครั้งหนึ่ง โดยเขาได้เอาขี้ผึ้งปิดหูค้างคาว - สัตว์เหล่านี้ชนวัตถุทั้งหมด จากสิ่งนี้ นักวิทยาศาสตร์สรุปว่าค้างคาวได้รับการชี้นำโดยการได้ยิน อย่างไรก็ตาม แนวคิดนี้ถูกเย้ยหยันโดยคนรุ่นเดียวกัน เนื่องจากไม่สามารถพูดอะไรได้อีก ในขณะนั้น ยังไม่สามารถบันทึกสัญญาณอัลตราโซนิกสั้นๆ ได้

แนวคิดของตำแหน่งเสียงที่ใช้งานในค้างคาวถูกเสนอครั้งแรกในปี 1912 โดย H. Maxim เขาตั้งสมมติฐานว่าค้างคาวสร้างสัญญาณตำแหน่งเสียงสะท้อนความถี่ต่ำโดยกระพือปีกที่ความถี่ 15 Hz

อัลตราซาวนด์ถูกคาดเดาในปี 1920 โดยชาวอังกฤษเอช. สิ่งนี้ได้รับการยืนยันในปี 1938 ต้องขอบคุณชีวอะคูสติก D. Griffin และนักฟิสิกส์ G. Pearce กริฟฟินเสนอชื่อ echolocation (โดยการเปรียบเทียบกับเรดาร์) เพื่ออ้างถึงวิธีการวางค้างคาวโดยใช้อัลตราซาวนด์

1. อัลตร้าซาวด์ในธรรมชาติ

ในช่วงสิบถึงสิบห้าปีที่ผ่านมา นักชีวฟิสิกส์รู้สึกทึ่งที่พบว่าธรรมชาติไม่ตระหนี่มากนักเมื่อให้กำเนิดโซนาร์แก่เด็ก ตั้งแต่ค้างคาวไปจนถึงโลมา จากปลาโลมาไปจนถึงปลา นก หนู หนู ลิง ไปจนถึงหนูตะเภา ด้วง นักวิจัยเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ของพวกเขาไปพร้อมกับการตรวจจับอัลตราซาวนด์ได้ทุกที่

ปรากฎว่านกจำนวนมากติดอาวุธเสียงสะท้อน นกหัวขวาน นกเค้าแมว นกเค้าแมว และนกขับขานบางตัว ถูกหมอกและความมืดทะมึน ออกสำรวจเส้นทางด้วยคลื่นเสียง โดยการตะโกน พวกเขา "รู้สึก" พื้นดินและโดยธรรมชาติของเสียงสะท้อน พวกเขาเรียนรู้เกี่ยวกับระดับความสูงของเที่ยวบิน ความใกล้ชิดของสิ่งกีดขวาง และภูมิประเทศ

เห็นได้ชัดว่าเพื่อจุดประสงค์ในการกำหนดตำแหน่งเสียงสะท้อน คลื่นเสียงความถี่ต่ำ (ยี่สิบถึงแปดสิบกิโลเฮิรตซ์) ถูกปล่อยออกมาจากสัตว์อื่น ๆ เช่น หนูตะเภา หนู กระรอกบินกระเป๋าหน้าท้อง และแม้แต่ลิงในอเมริกาใต้บางตัว

หนูและหนูน้อยในห้องปฏิบัติการทดลองได้ส่งหน่วยสอดแนมปีกว่องไว - อัลตราซาวนด์ก่อนพวกมันก่อนที่จะออกเดินทางผ่านมุมมืดของเขาวงกตที่มีการทดสอบหน่วยความจำของพวกมัน ในความมืดมิดอย่างสมบูรณ์ พวกมันจะพบรูในพื้นดินอย่างสมบูรณ์ และนี่คือตัวช่วยเสียงสะท้อน: เสียงสะท้อนไม่กลับมาจากรูเหล่านี้!

nightjars อ้วนหรือ guajaro ตามที่เรียกกันในอเมริกาอาศัยอยู่ในถ้ำของเปรูเวเนซุเอลากิอานาและเกาะตรินิแดด หากคุณตัดสินใจไปเยี่ยมพวกเขา โปรดอดใจรอ และที่สำคัญที่สุดคือ บันไดและไฟไฟฟ้า ความคุ้นเคยบางประการกับพื้นฐานของการปีนเขาก็เป็นสิ่งจำเป็นเช่นกัน เพราะโถกลางคืนทำรังอยู่ในภูเขาและมักจะต้องปีนหน้าผาสูงชันเพื่อไปหาพวกมัน

และเมื่อคุณเข้าไปในถ้ำพร้อมกับอุปกรณ์ทั้งหมดนี้ ให้เสียบหูของคุณให้ทันเวลา เพราะนกหลายพันตัวที่ถูกปลุกให้ตื่นขึ้นด้วยแสงจะตกลงมาจากชายคาและกำแพง และด้วยเสียงร้องไห้ที่ทำให้หูหนวกจะพุ่งเข้าใส่หัวคุณ นกมีขนาดใหญ่ นกกว้างถึงหนึ่งเมตร สีน้ำตาลช็อกโกแลตมีจุดสีขาวขนาดใหญ่ เมื่อมองดูการซ้อมรบที่เก่งกาจของพวกเขาในถ้ำอันมืดมนของอาณาจักรฮาเดส ทุกคนต่างประหลาดใจและถามคำถามเดียวกันว่า “หินโทรโกลดี้ที่มีขนนกเหล่านี้บินไปในความมืดสนิทได้อย่างไร จะไม่ชนกับกำแพง หินงอกหินย้อยทุกประเภทที่รองรับ ห้องใต้ดินของดันเจี้ยน?

ปิดไฟแล้วฟัง เมื่อบินได้เล็กน้อยในไม่ช้านกก็จะสงบลงหยุดกรีดร้องจากนั้นคุณจะได้ยินเสียงกระพือปีกเบา ๆ และคลิกเบา ๆ เพื่อประกอบกับพวกมัน นี่คือคำตอบสำหรับคำถามของคุณ!

แน่นอนว่านี่คือสิ่งที่เครื่องสะท้อนเสียงสะท้อนทำงาน หูของเรารับสัญญาณเช่นกัน เพราะมันฟังในช่วงความถี่ที่ค่อนข้างต่ำ - ประมาณเจ็ดกิโลเฮิรตซ์ การคลิกแต่ละครั้งกินเวลาหนึ่งหรือสองในพันของวินาที โดนัลด์ กริฟฟิน ซึ่งเรารู้จักในฐานะนักวิจัยโซนาร์ของค้างคาว เสียบสำลีหูของกัวจาโรแล้วปล่อยเข้าไปในห้องโถงมืด และอัจฉริยะของเที่ยวบินกลางคืนที่หูหนวกไปแล้ว "ตาบอด" ทันที: สะดุดกับวัตถุทั้งหมดในห้องอย่างช่วยไม่ได้ ไม่ได้ยินเสียงสะท้อน พวกเขาไม่สามารถนำทางในความมืดได้

Guajaro ใช้เวลากลางวันในถ้ำ พวกเขายังจัดรังดินเหนียวของพวกเขาติดกับชายคาของผนัง ในเวลากลางคืนนกจะออกจากคุกใต้ดินและบินไปยังที่ซึ่งมีต้นผลไม้และต้นปาล์มจำนวนมากที่มีผลอ่อนคล้ายลูกพลัม ฝูงสัตว์หลายพันตัวยังโจมตีสวนปาล์มน้ำมัน ผลไม้ถูกกลืนไปทั้งตัวและกระดูกจะสำรอกกลับคืนสู่ถ้ำ ดังนั้นในคุกใต้ดินที่รัง Guajaro มักจะมี "ต้นกล้า" ผลไม้จำนวนมากที่พินาศอย่างรวดเร็ว: พวกมันไม่สามารถเติบโตได้หากไม่มีแสง

ท้องของลูกไก่กัวจาโรที่เพิ่งขึ้นใหม่ถูกปกคลุมด้วยไขมันหนาๆ เมื่อพวกโทรโกลดีตีอายุประมาณสองสัปดาห์ ผู้คนมาที่ถ้ำพร้อมกับคบไฟและเสายาว พวกเขาทำลายรัง ฆ่านกหายากหลายพันตัว และทันทีที่ปากทางเข้าถ้ำ ไขมันจากพวกมัน แม้ว่าไขมันนี้จะมีคุณสมบัติทางโภชนาการที่ดี แต่ส่วนใหญ่จะใช้เป็นเชื้อเพลิงในตะเกียงและตะเกียง

มันเผาไหม้ได้ดีกว่าน้ำมันก๊าดและราคาถูกกว่า - นี่คือความคิดเห็นในบ้านเกิดของนกซึ่งชะตากรรมประชดประชันที่ชั่วร้ายถูกประณามให้ใช้ชีวิตทั้งชีวิตในความมืดเพื่อที่จะตายเพื่อให้แสงสว่างแก่บ้านของบุคคล .

ในเอเชียใต้ ตั้งแต่อินเดียไปจนถึงออสเตรเลีย มีนกอีกชนิดหนึ่งที่ใช้โซนาร์หาทางไปยังรังในความมืด เธอยังทำรังอยู่ในถ้ำ (แต่บางครั้งก็อยู่บนโขดหินในที่โล่ง) นี่คือส่างกานาที่โด่งดัง ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในหมู่นักชิมท้องถิ่นทุกคน: ซุปทำมาจากรังของมัน

นี่คือวิธีที่สลังคานะทำรัง: มันเกาะด้วยอุ้งเท้ากับหินและหล่อลื่นหินด้วยน้ำลายเหนียว ๆ วาดเงาของเปลบนมัน เขาขยับศีรษะไปทางขวาและทางซ้าย - น้ำลายจะหยุดทันทีกลายเป็นเปลือกสีน้ำตาล และสลังคาน่าก็อัดจารบีจากเบื้องบน กำแพงของรังเติบโตขึ้น และคุณได้เปลเล็กๆ บนหินก้อนใหญ่

เปลนี้พวกเขาบอกว่าอร่อยมาก ผู้คนปีนหน้าผาสูง ปีนกำแพงถ้ำด้วยไฟฉาย และเก็บรังนกนางแอ่น จากนั้นนำไปต้มในน้ำเดือด (หรือน้ำซุปไก่!) และผลที่ได้คือซุปที่ยอดเยี่ยมตามที่ผู้ชื่นชอบรับรอง

ไม่นานมานี้ มีการค้นพบว่านกนางแอ่นเป็นที่สนใจไม่เพียงแต่สำหรับนักชิมอาหารเท่านั้น แต่ยังสำหรับนักชีวฟิสิกส์ด้วย: นกเหล่านี้บินอยู่ในความมืด และส่งหน่วยสอดแนมออกไปด้วย ซึ่ง "เสียงแตกเหมือนของเล่นเครื่องจักรของเด็ก"

2. ก้องแบริ่ง

จากมุมมองทางกายภาพ เสียงใดๆ ก็ตามคือการเคลื่อนที่แบบสั่นที่แพร่กระจายในคลื่นในตัวกลางที่ยืดหยุ่นได้

ยิ่งการสั่นสะเทือนต่อวินาทีของร่างกายสั่น (หรือตัวกลางที่ยืดหยุ่นได้มาก) ความถี่ของเสียงก็จะยิ่งสูงขึ้น เสียงของมนุษย์ (เบส) ที่ต่ำที่สุดมีความถี่การสั่นสะเทือนประมาณแปดสิบครั้งต่อวินาที หรือตามที่นักฟิสิกส์กล่าว ความถี่ของมันถึงแปดสิบเฮิรตซ์ เสียงสูงสุด (เช่น นักร้องเสียงโซปราโนของนักร้องชาวเปรู Ima Sumac) คือประมาณ 1,400 เฮิรตซ์