重要なポイント
- 音波は十分な圧力を蓄積することで人体に損傷を与える可能性があり、その影響は周波数とデシベルによって異なります。
- 特定の周波数の非常に高いデシベル (177 dB 以上) にさらされると、呼吸の乱れや関節の損傷などの身体的危害が生じる可能性がありますが、致命的な損傷に必要なレベル (240 dB) を発生させることはほぼ不可能です。
- 長距離音響装置 (LRAD) のような非致死性音響兵器は、兵器としての音の強力ではあるが限定された能力を実証します。
エルジェの名作タンタン漫画シリーズの 1 巻である「微積分事件」では、優秀な微積分教授があまりにも破壊的な音響装置を発明したため、音響兵器の製造を強要しようとする敵対的な政府に誘拐されてしまいます。誘拐の背後にいる悪意のある軍事戦略家たちは、激しい爆音で都市全体を破壊することを計画しています。もちろん幸いなことに、カルキュラスの良き友人である冒険好きな記者タンタンと相棒のハドック船長が教授を救出し、間一髪で邪悪な陰謀を阻止します。
しかし、このストーリーの背後に科学はあるのでしょうか?音は本当に人を殺すことができるのでしょうか？もしそうなら、どのようにして？音は、空気などの媒体中を伝わる圧力の波によって発生します。それらの波は固体や液体の中を移動することもできます。つまり、物体の中も移動する可能性があります。理論的には、十分な圧力を高めることができれば、ある程度のダメージを与えることができます。
音に関して重要な 2 つの測定値は、デシベル(dB) とヘルツ (Hz) です。デシベルは音の強さの単位であり、ヘルツは音波が移動する周波数を指します。通常の会話は 50 ～ 65 dB の間で行われます。芝刈り機の騒音は約 85 ～ 90 dB ですが、削岩機の騒音は最大 110 dB、近くのジェット エンジンの騒音は 140 dB の範囲に達します [出典: NIH]。
人間は 20 ～ 20,000 Hz の音波しか聞くことができませんが、その閾値以下でも音波は私たちに影響を与える可能性があります。周波数が 19 Hz のサブウーファーの前に座ると、音量を 100 dB まで上げても何も聞こえませんが、振動は感じられます。実際、19 Hz では目がおかしくなり始めます。これはたまたま人間の眼球の共振周波数であるためです。 0.5 ～ 8 Hz の 177 dB の音波にさらされると、肺に障害が発生し、呼吸が不安定になり、文字通り骨が揺れる可能性があります。短期間の曝露は関節に損傷を与える可能性がありますが、慢性曝露の影響には吐き気や視覚障害が含まれる可能性があります[出典: ]。
欧州宇宙機関 (ESA) は、人工衛星の音響回復力をテストするために、何らかの理由で欧州大規模音響施設 (LEAF) 内に誤って閉じ込められてしまった場合、音響の猛攻撃から生き残ることはできないだろうと主張しています。ここで重要な要素は、密閉された空間にいるということです。屋外では、音波は致死レベルに達しないほど急速に分散および消失します。それでも、研究者らは武器としての音の使用を研究することを止めなかった。たとえば、人間の頭部を爆発させるには 240 dB が必要であると計算されています。それはかなりのデシベルです。このレベルのノイズを発生させることはほぼ不可能です。 ESA の LEAF が音を最大強度まで上げても、約 154 dB しか出力しません [出典: ]。
しかし、非致死的な目的では、音響兵器は非常に役立ちます。たとえば、ボートに積まれたソマリアの海賊がクルーズに参加するのを思いとどまらせたいとします。信頼できる 30,000 ドルの長距離音響装置 (LRAD) の電源を入れ、骨に衝撃を与える 150 dB の騒音をビームで叩き付けてみてください。これにより、1,000 フィート (300 メートル) 離れた場所でもターゲットに永久的な難聴を引き起こす可能性があります [出典] :]。
