อินฟราซาวด์ : เสียงเงียบอันน่าทึ่ง (จบ)
Multiverse | บัญชา ธนบุญสมบัติ
ในบทความตอนแรก ผมได้เล่าเรื่องเกี่ยวกับความน่าทึ่งของอินฟราซาวด์ไปหลายอย่าง เช่น อินฟราซาวด์ที่เกิดจากภูเขาไฟกรากะตัวระเบิดได้เดินทางไปรอบโลกอย่างน้อย 7 รอบ และมีเครือข่ายระดับโลกที่ใช้ตรวจจับอินฟราซาวด์ที่เกิดจากการทดลองระเบิดนิวเคลียร์
แต่เรื่องสนุกๆ ยังมีอีก มาดูกันต่อครับ!
ในสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1990 เป็นต้นมา องค์การมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ (National Oceanic and Atmospheric Administration) หรือโนอา (NOAA) ได้สนใจศึกษาอินฟราซาวด์ที่เกิดในบรรยากาศ โดยเฉพาะจากพายุทอร์นาโด งานวิจัยมุ่งสำรวจความเป็นไปได้ในการใช้สัญญาณอินฟราซาวด์เป็นเครื่องมือเสริมในการตรวจจับและเตือนภัยสภาพอากาศรุนแรง
นักวิจัยของโนอาพบว่า อินฟราซาวด์ที่เกิดขึ้นจากพายุทอร์นาโดมีความสัมพันธ์กับลักษณะทางกายภาพบางอย่างของพายุนั้น อย่างความถี่ของอินฟราซาวด์จะแปรผกผันกับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของแกนหมุนวน (vortex core) ของทอร์นาโด เช่น แกนหมุนวนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 400 เมตร จะทำให้เกิดอินฟราซาวด์ซึ่งมีความถี่ประมาณ 1 เฮิรตซ์
นับตั้งแต่ปี ค.ศ.2003 โนอา (NOAA) ได้ริเริ่มโครงการทดลองติดตั้งระบบตรวจจับคลื่นใต้เสียงที่เรียกว่า Infrasonic Network (ISNet) โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินศักยภาพในการใช้คลื่นอินฟราซาวด์ในการตรวจจับและเตือนภัยพายุทอร์นาโด รวมถึงการศึกษาปรากฏการณ์ทางธรรมชาติอื่นๆ เช่น ดาวตกชนิดระเบิด หรือโบไลด์ (bolide) และคลื่นแรงโน้มถ่วงในบรรยากาศ (atmospheric gravity waves)
โครงการ ISNet ดำเนินการในฐานะการสาธิตและวิจัยในช่วงต้นทศวรรษ 2000 มีการติดตั้งสถานีตรวจวัดและเก็บข้อมูลเพื่อทดสอบความเป็นไปได้ แต่ไม่ได้พัฒนาเป็นเครือข่ายเฝ้าระวังถาวรในระดับประเทศเหมือนระบบเรดาร์หรือเครือข่ายตรวจวัดหลักอื่นๆ ของโนอา หลังจากนั้น เทคโนโลยีและองค์ความรู้จาก ISNet ได้ถูกนำไปต่อยอดในงานวิจัยด้านธรณีฟิสิกส์และพลศาสตร์บรรยากาศ โดยมีการบูรณาการเข้ากับโครงการวิจัยและเครือข่ายอื่นๆ เช่น USArray (EarthScope) และเครือข่ายตรวจวัดของมหาวิทยาลัยต่างๆ เพื่อใช้ในการศึกษาปรากฏการณ์ทางธรรมชาติในวงกว้าง
นอกจากทอร์นาโดแล้ว ยังมีการศึกษาเพื่อเชื่อมโยงความสัมพันธ์ระหว่างอินฟราซาวด์กับปรากฏการณ์ทางลมฟ้าอากาศอื่นๆ อีก เช่น การปลดปล่อยประจุไฟฟ้าสู่อากาศเหนือก้อนเมฆฝนฟ้าคะนองที่เรียกว่า สไปรต์ (sprite) และการก่อตัวของพายุหมุนเขตร้อนที่อาจทวีความรุนแรงขึ้นเป็นพายุโซนร้อนและพายุเฮอร์ริเคน
คราวนี้มาดูสิ่งมีชีวิตบ้าง…
สัตว์บางชนิดใช้อินฟราซาวด์ในการสื่อสาร เช่น วาฬ ช้าง แรด ยีราฟ ฮิปโปโปเตมัส จระเข้ และโอกาปิ (okapi) พบว่า วาฬ โดยเฉพาะวาฬบาลีน สามารถสื่อสารกันด้วยเสียงอินฟราซาวด์ที่เดินทางไกลหลายร้อยถึงหลายพันกิโลเมตรในมหาสมุทร ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมและชั้นน้ำที่เสียงแพร่กระจาย
ส่วนช้างสามารถได้ยินเสียงในช่วงประมาณ 16-12,000 เฮิรตซ์ และใช้เสียงอินฟราซาวด์ (ต่ำกว่า 20 Hz) ในการสื่อสาร ซึ่งสามารถเดินทางได้ไกลหลายกิโลเมตรถึงมากกว่า 10 กิโลเมตรภายใต้สภาพแวดล้อมที่เหมาะสม
นกอพยพนั้นน่าสนใจเป็นพิเศษ โดยเฉพาะกรณีของนกพิราบสื่อสาร (homing pigeon หรือ carrier pigeon) ทั้งนี้ โจนาทาน ที. แฮ็กสตรัม (Jonathan T. Hagstrum) แห่งหน่วยงานสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐ (US Geological Survey) เสนอสมมุติฐานว่า นกพิราบสื่อสารอาจใช้เสียงอินฟราซาวด์ที่เกิดจากการปะทะระหว่างกระแสลมกับภูมิประเทศเป็นแผนที่เสียงเพื่อช่วยนำทางกลับบ้าน
สมมุติฐานนี้ได้รับการสนับสนุนจากหลักฐานเชิงพฤติกรรม เช่น การที่นกพิราบบางครั้งบินผิดทิศทางเมื่อสภาพอากาศเบี่ยงเบนการแพร่กระจายของคลื่นอินฟราซาวด์ อย่างไรก็ตาม ขอบเขตความสามารถในการได้ยินเสียงความถี่ต่ำของนกพิราบ (เช่น ต่ำกว่า 1 Hz) ยังอยู่ในระดับสมมุติฐานและต้องการการยืนยันเพิ่มเติม
อีกประเด็นหนึ่งที่น่าสนใจก็คือ เราอาจเคยได้ยินว่าสัตว์บางชนิดแสดงพฤติกรรมผิดปกติก่อนเกิดภัยพิบัติทางธรรมชาติครั้งใหญ่ เช่น กรณีสึนามิเมื่อวันที่ 26 ธันวาคม พ.ศ.2547 ซึ่งมีบันทึกว่าช้างและสัตว์บางชนิดแสดงอาการหนีหรือกระวนกระวายผิดปกติ นักวิทยาศาสตร์จึงมีข้อสมมุติฐานว่า สัตว์เหล่านี้อาจจะรับรู้สัญญาณบางอย่าง เช่น อินฟราซาวด์ ที่เกิดจากการเคลื่อนตัวของแผ่นดินไหวหรือสึนามิ อย่างไรก็ตาม สมมุติฐานนี้ยังอยู่ในขั้นตอนการศึกษา
แล้วมนุษย์ล่ะ?
การศึกษาผลกระทบของอินฟราซาวด์ต่อมนุษย์ที่ละเอียดพอสมควร ได้แก่ การทดลองเสียงอินฟราโซนิกความถี่ 17 เฮิรตซ์ (Infrasonic 17 Hz tone experiment) ที่ประเทศอังกฤษ เมื่อวันที่ 31 พฤษภาคม ค.ศ.2003
ในการทดลองนี้ กลุ่มนักวิจัยชาวอังกฤษที่มีความสนใจเกี่ยวกับอินฟราซาวด์ ซึ่งประกอบด้วยนักจิตวิทยา นักดนตรี ผู้ประพันธ์เพลง วิศวกรด้านเสียง และศิลปินที่ทำงานบันทึกวิดีโอ ได้ร่วมกันออกแบบการทดลองเพื่อทดสอบผลกระทบของเสียงอินฟราซาวด์ต่อผู้ฟังดนตรี โดยมี ซาราห์ แองกลิสส์ (Sarah Angliss) วิศวกรและนักประพันธ์เพลงเป็นผู้นำ
ในการทดลองนี้มีการแสดงคอนเสิร์ต 2 รอบ รอบละ 4 เพลง โดยในจำนวนเพลง 4 เพลงของแต่ละรอบ จะมีอยู่ 2 เพลงที่มีการเพิ่มเสียงอินฟราซาวด์เข้าไป โดยที่ผู้ฟังดนตรีไม่ได้รับแจ้งว่าเพลงใดบ้างที่จะมีเสียงอินฟราซาวด์นี้ปนอยู่ด้วย
อุปกรณ์ให้กำเนิดเสียงอินฟราซาวด์มีลักษณะเป็นท่อกลวงสีดำขนาดใหญ่ ยาวประมาณ 7 เมตร ออกแบบโดยห้องปฏิบัติการทางกายภาพแห่งชาติ (National Physical Laboratory, NPL) ท่อกลวงนี้ให้เสียงอินฟราซาวด์ความถี่ 17 เฮิรตซ์ ซึ่งคนเกือบๆ จะได้ยิน (ใกล้ค่าต่ำสุดที่คนได้ยินคือ 20 เฮิรตซ์)
จํานวนผู้ฟังทั้งสองรอบรวมกันราว 700 คน แต่ที่ตอบแบบสอบถามของคณะวิจัยมี 522 คน (จากรอบแรก 278 คน และรอบสอง 244 คน) ก่อนการฟังคอนเสิร์ต ผู้ฟังจะประเมินความอารมณ์ความรู้สึกของตนเองใน 4 ลักษณะได้แก่ (1) สุข-เศร้า (2) ตื่นตัว-ง่วงนอน (3) ตื่นเต้น-เบื่อหน่าย และ (4) โกรธ-สงบ
ในระหว่างคอนเสิร์ต หลังจากจบแต่ละเพลง ผู้ฟังจะตอบแบบสอบถามอารมณ์ความรู้สึกดังกล่าวอีกครั้ง พร้อมกับแจ้งความรู้สึกเกี่ยวกับประสบการณ์แปลกๆ (ถ้ามี) รวมทั้งให้ลองระบุด้วยว่าผู้ฟังคิดว่าเพลงที่เพิ่งฟังจบไปนั้นมีเสียงอินฟราซาวด์ปะปนอยู่ด้วยหรือไม่
ผลการทดลองเสียงอินฟราโซนิกความถี่ 17 เฮิรตซ์ นี้สรุปได้ว่า อินฟราซาวด์ความถี่ 17 เฮิรตซ์ ได้ทำให้ผู้ฟังจำนวนหนึ่งราว 22% (จากที่ตอบแบบสอบถาม) เกิดความรู้สึกแปลกๆ ในระหว่างฟังเพลง เช่น เศร้า หรือกระวนกระวาย
ถ้าสนใจข้อสรุปและรายละเอียดของการทดลองนี้ สามารถอ่านจากเอกสารชื่อ Infrasonic-Summary of Results ได้ที่
https://content.instructables.com/FNG/5J5C/H9K2FIZK/FNG5J5CH9K2FIZK.pdf
ในอุตสาหกรรมบันเทิง มีการนำคลื่นเสียงมาใช้สร้างอารมณ์ร่วมอย่างน่าสนใจ เช่นในภาพยนตร์เรื่อง Irr?versible (2002) ซึ่งช่วงต้นเรื่องราวประมาณ 30 นาทีแรก Thomas Bangalter (สมาชิกวง Daft Punk) ได้สอดแทรกคลื่นเสียงความถี่ต่ำพิเศษราว 27 Hz (ซึ่งแม้ว่าจะไม่ใช่อินฟราซาวด์ แต่เป็นเสียงที่มีความถี่ต่ำมาก) เพื่อกระตุ้นให้ผู้ชมเกิดความรู้สึกไม่สบายตัว เวียนศีรษะ และสับสน จนมีรายงานว่าผู้ชมบางส่วนต้องเดินออกจากโรงภาพยนตร์
ขณะที่ในวงการดนตรี Brian Williams หรือที่รู้จักในนาม Lustmord ศิลปินแนว Dark Ambient และ Industrial ก็มีชื่อเสียงในการใช้เสียงย่านต่ำและบรรยากาศที่กดดันสูงเพื่อสร้างบรรยากาศแห่งความสะพรึงกลัว แม้จะไม่มีหลักฐานทางเทคนิคยืนยันชัดเจนว่าเขาใช้อินฟราซาวด์ (เสียงความถี่ต่ำกว่า 20 เฮิรตซ์) โดยตรง แต่ผลงานของเขามักอาศัยคลื่นเสียงย่านต่ำใกล้เคียงกับขีดจำกัดการได้ยิน เพื่อส่งผลกระทบต่อสภาวะจิตใจและอารมณ์ของผู้ฟังอย่างรุนแรง
โดยสรุป อินฟราซาวด์ (Infrasound) มีความเกี่ยวพันกับมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ในหลายมิติ หากมีหลักฐานยืนยันชัดเจนว่าเราสามารถใช้อินฟราซาวด์ในการเตือนภัยธรรมชาติอย่างมีประสิทธิภาพ ก็นับว่าเป็นเรื่องน่ายินดี เพราะจะช่วยให้ผู้คนจำนวนมากรอดพ้นจากอันตราย
ในทางกลับกัน เราจำเป็นต้องตระหนักถึงผลกระทบเชิงลบที่อาจเกิดขึ้นต่อสุขภาพของมนุษย์และผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ด้วย ดังนั้น การขับเคลื่อนเทคโนโลยีอินฟราซาวด์จึงควรดำเนินไปอย่างรอบคอบ ควบคู่ไปกับการวิจัยเชิงลึกและการกำกับดูแลที่เหมาะสม เพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุดอย่างยั่งยืน
