ISO/IEC 17025: History and introduction of concepts

Infrahangnak nevezzük az olyan alacsony frekvenciájú hangokat, amik emberi füllel nem hallhatók. Megegyezés szerint ez a 16–20 Hz alatti frekvenciájú hangokat jelenti. Nagy hangnyomás esetén azonban az infrahang is észlelhető, mert a test belső szerveit rezgésbe hozza.

A 20 Hz alatti hangfrekvenciák megfigyelését használják fel a földrengések előrejelzésében, olaj- és földgázlelőhelyek kutatásában, továbbá a szív működésének vizsgálatában (balliszto-kardiológia és szeizmo-kardiológia), és az esetleges nukleáris robbanások észlelésében.

Az infrahangra jellemző, hogy akár több ezer km-es távolságra is terjedhet, ezért kiválóan alkalmas légkörkutatásra.

Első tudományosan dokumentált észlelése a Krakatau tűzhányó 1883-as kitörésekor történt, amikor a barométerek a Föld sok pontján alacsony frekvenciás rezgéseket rögzítettek.

Infrahang sokféle természeti jelenség, esemény során keletkezik. Például viharos időjárás közben, tornádóban, tenger hullámzásakor, lavina, vagy földrengés során, vulkán kitörésekor, meteor megjelenésekor,^[1] vízesés közelében, jéghegy leomlásakor, villámláskor és sarki fényben.^[2]

A keletkezés ideje lehet rövid, impulzusszerű, vagy hosszantartó. Mindkét esetben nagy légtömegeket kell megmozgatni és ehhez sok energia kell. A létrejövő infrahang frekvenciája a létrehozó test méretével fordítottan arányos, a nagyobb test alacsonyabb frekvenciájú infrahangot tud létrehozni. A legalacsonyabb frekvenciájú infrahang a hegyek fölött kialakuló örvényes áramlásban jön létre, ez a frekvencia lehet akár 0,01 Hz is.

Óceáni nemlineáris felszíni hullámok és tenger alatti áramlások kölcsönhatásakor erős, 0,2 Hz körül frekvenciájú infrahangok keletkeznek, ezeket idegen szakszóval microbaromnak nevezik.^[3]

A bálnák, elefántok, vízilovak, rinocéroszok, zsiráfok, okapik és az aligátorok ismertek arról, hogy infrahangot bocsátanak ki nagy távolságú kommunikáció céljából (ez a bálnák esetében több száz km is lehet).

A biológusok feltételezik, hogy egyes vándorló madarak felhasználják a tájékozódásukban a természetben létrejövő infrahangokat, ilyen források például a hegyek környezetében létrejövő örvényes áramlások.^[4] Az elefántok által kibocsátott infrahang több száz km-re terjed a szilárd talajban, amit fajtársaik a lábukon keresztül érzékelnek.^[5] Ezeknek a hangoknak a frekvenciája a 15–35 Hz tartományban van, és elérhetik a 117 dB hangnyomást.^[6] Ezeket a hangokat a fajtársak mozgásának összehangolására és különösen a párválasztás időszaka során használják.

Az infrahang a szeizmikus hullámokhoz hasonlóan a Föld szilárd anyagában is, de a levegőben is terjed. A légkörben a terjedési sebesség a környezeti paraméterektől (hőmérséklet, nyomás) függően erősen változó lehet. Mint minden hanghullám, az infrahang is visszaverődik vagy megváltoztatja a haladási irányát az akadályokon, ami akár egy nagy sebességű légáramlás is lehet.

Az infrahang sebessége arányos a levegő abszolút hőmérsékletének négyzetgyökével és növekszik a szél irányában. A hőmérséklet és a szél viselkedése függ a magasságtól, földrajzi helytől, napszaktól és az éves időszaktól.

Kedvező széljárás esetén akár a sztratoszférától is visszaverődhet a Föld felé. A termoszférán belül a magassággal jelentősen növekvő hőmérséklet miatt visszaverődik.

A troposzférában, a legalacsonyabb légköri rétegben is visszaverődhet, ha a magassággal csökkenő hőmérsékletben inverzió jön létre, vagy ha az infrahang a nagy sebességű szél irányában halad.

Infrahang keletkezik hangrobbanás vagy közönséges robbanás esetén is (legyen az kémiai vagy akár nukleáris eredetű), dízelmotor működése során, szélturbina közelében vagy nagy méretű basszushangsugárzóban.^[7]

A nukleáris kísérletek betiltását ellenőrző bizottság (Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization Preparatory Commission) infrahangok érzékelését is felhasználja (szeizmikus, hidroakusztikus és radioaktivitás-érzékelők mellett).

Feltételezések szerint a talajon élő állatok érzékelik az infrahangokat és ez menekülési reakciót vált ki belőlük. Erre példa a 2004-es indiai-óceáni szökőár, aminek partot érése előtt az állatok elhagyták a területet.^[8] Mások szerint ebben elektromágneses hullámok feltételezett érzékelése is szerepet játszhatott.^[9]

Infrahangokat a galambok is képesek érzékelni, ezáltal tájékozódásuk során használni a Nap állása és a földi mágneses tér mellett.^[10]

Bár az emberi hallás alsó frekvenciájának általánosan elfogadott értéke 20 Hz, nagy hangnyomású szinuszhullám ideális körülmények között még 12 Hz-nél is érzékelhető.^[11] Még a 10 Hz alatti hanghullámok nyomása is észlelhető a fülben lévő dobhártyán.

Az emberi populáción belül nagy eltérések vannak a hallás tekintetében is. Egyesek hallhatnak olyan alacsony frekvenciás hangokat, amit mások nem. Ugyanakkor a füllel nem hallható hangok is hatással vannak az emberi szervezetre. Sok emberben félelmet vagy rosszullétet váltanak ki. Mások természetfeletti élményként élik meg.^[12]

2003. május 31-én brit tudósok egy csoportja tömeges kísérletet végzett 700 résztvevővel (helyszín: Purcell Room, London). Egy kísérleti célból szervezett koncerten (amit Infrasonicnak neveztek) a hallhatósági küszöb alatti, 17 Hz-es szinuszhullámot kevertek a zenéhez. Ezt egy különösen nagy mozgású subwooferrel (basszushangot közvetítő hangszóróegységgel) állították elő.

A koncerten két egyforma zenei anyagú előadás volt, mindegyik négy zenei darabból állt. A négy darabból csak kettőhöz keverték hozzá a 17 Hz-es hangot. A második előadáson megcserélték a két zenei darabot, amihez az infrahangot keverték azért, hogy a zenei hatást kiküszöböljék az eredményből. A közönség egyik előadásnál sem tudta, hogy melyikhez van keverve infrahang.

Az infrahangot is tartalmazó darabok után a résztvevők 22%-a panaszkodott az alábbi tünetek valamelyikére: szorongás, nyugtalanság, rosszkedv, félelem, hideg érzés a gerinc mentén, nyomás a mellkason.^[13][14] Az eredmények bemutatásakor Richard Wiseman professzor azt mondta: „Ezek az eredmények arra utalnak, hogy az alacsony frekvenciás hang szokatlan, kellemetlen élményeket hozhat létre, még akkor is, ha a hallhatósági küszöb alatt van. Néhány tudós szerint ilyen hangok lehetnek a felelősek néhány »kísértetjárta« helyszínen tapasztalható élményért.”^[12]

Vic Tandy, a Coventry University egyik tanára szerint a 19 Hz körüli infrahangok lehetnek felelősek egyes „szellemlátásokért”.

Egyik éjszaka egy közismerten kísértetjárta laboratóriumban dolgozott Warwickban, amikor hirtelen nyugtalanná vált és a szeme sarkában egy szürkés foltot vett észre. Amikor odafordult, a folt eltűnt. A NASA egyik anyaga szerint a szem rezonanciafrekvenciája 18 Hz.^[15] Az említett helyen valószínűleg ilyen frekvenciájú rezgés keletkezett és ezt Tandy a szem rezgése következtében szürke foltként érzékelte.

A következő napon a vívótőrjét egy satuba fogta be, és észrevette, hogy a penge hevesen rezegni kezd. A vizsgálat kiderítette, hogy az elszívóberendezés ventilátorának frekvenciája 18,98 Hz volt, a szoba mérete pontosan megfelelt e hanghullám hullámhossza felének, az asztal középen állt, így ott állóhullám alakult ki, ez hozta rezgésbe a pengét.^[16]

Tandy tovább vizsgálta a jelenséget, és megjelentetett egy tanulmányt The Ghost in the Machine címmel (jelentése: „szellem a gépben”, vagy „kísértet a gépben”).^[17] Tandy felmérte az olyan közismerten kísértetjárta helyeket, mint például a coventryi katedrális mellett található Tourist Information Bureau alagsora,^[18][19] és az edinburgh-i kastély.^[20][21]

• Helmholtz rezonátor
• Ultrahang

• McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology, 10th ed., Vol. 9., 2007, ISBN 978-0-07-144143-8
• "infrasound". Collins English Dictionary, 2000. Hozzáférés ideje: 25 October 2005, from xreferplus. http://www.xreferplus.com/entry/2657949^{[halott link]}
• Gundersen, P. Erik. The Handy Physics Answer Book. Visible Ink Press, 2003.
• Chedd, Graham. Sound; From Communications to Noise Pollution. Doubleday & Company Inc, 1970.
• O'Keefe, Ciaran, and Sarah Angliss. "The Subjective Effects of Infrasound in a Live Concert Setting". CIM04: Conference on Interdisciplinary Musicology. Graz, Germany: Graz UP, 2004. 132–133.

• Inframatics, an international infrasound monitoring organization
• NOAA Infrasonics Program
• US Army Space and Missile Defense Command Monitoring Research Program
• Los Alamos Infrasound Monitoring Laboratory
• Infrasonic and Acoustic-Gravity Waves Generated by the Mount Pinatubo Eruption of June 15, 1991, Makoto Tahira, Masahiro Nomura, Yosihiro Sawada and Kosuke Kamo