Delen:
Top 10 vreemde wetenschappelijke ontdekkingen over geluid
In het laboratorium kan ruis ronduit raar en geweldig worden. Vaak als vanzelfsprekend beschouwd in de buitenwereld, veranderen geluidsgolven, frequenties en muziek het gezicht van de wetenschap.
Ze reviseren technologie, onthullen onverwachte vermogens en komen op vreemde plaatsen tevoorschijn. Geluid kan ook op een verbazingwekkend niveau met het menselijk brein knoeien. Vandaag onthullen we de top 10 van vreemde wetenschappelijke ontdekkingen over geluid.
10 Het kan anesthesie mogelijk verklaren
Conventioneel medisch geloof houdt in dat zenuwen "praten" met elektrische impulsen. Het zijn de paden van het brein die de hand vertellen om de kat te zwaaien of aaien. Voor fysici was dit nauwelijks logisch. Thermodynamische wetten stellen dat elektrische impulsen warmte genereren, maar er is geen opwarming in het menselijk lichaam.
Ze kwamen met een controversiële suggestie: zenuwen zenden geen elektriciteit uit. In plaats daarvan communiceren ze met geluidsgolven. Niet elke wetenschapper is aan boord van het idee, maar dit zou een al lang bestaand medisch mysterie kunnen verklaren.
Anesthetica zijn niet nieuw, maar niemand is er echt zeker van hoe het ze lukt om alle gevoelens van het systeem te verdrijven. Zenuwen hebben membranen. Deze omhulsels moeten een temperatuur handhaven die vergelijkbaar is met de lichaamswarmte van een persoon voor geluidspulsen om hun berichten te verzenden. Genoeg anesthetica kunnen de temperatuur veranderen en geluidsgolven effectief blokkeren om tijdens operaties pijnsignalen uit te zenden.
9 Het visuele systeem kan horen
Tijdens een experiment leidde het gedrag van apen tot een verbluffende ontdekking. Ze werden getraind om een licht aan te raken wanneer het op een paneel verscheen. Toen de plek helder was, vonden de apen dit met gemak. Gedimd, ze worstelden. Echter, wanneer een vlug geluid vergezeld ging van de duistere plek, wezen de apen er zo snel op dat er maar één verklaring was - de hersenen kunnen geluid gebruiken om te zien.
Dit vernietigt de neurowetenschap zoals we die kennen. Vroeger geloofde men dat de horende en visuele delen van de hersenen geen verband met elkaar hadden. Eén focus van het onderzoek, 49 visuele neuronen in de hersenen van de apen, bewees het tegendeel.
In de aanwezigheid van de lawaaierige plek bij weinig licht gedroegen de neuronen zich alsof de ogen een sterker licht zagen dan er in werkelijkheid was. De reactietijd was zo snel dat alleen een directe link tussen de auditieve en visuele delen van de hersenen verantwoordelijk kon zijn.
Zulke met elkaar verbonden zintuiglijke vermogens zouden achter het superzicht van doven kunnen staan en eveneens verklaren waarom blinden vaak een acuut gehoor ontwikkelen. Het hersengebied van een verloren gevoel blijft waarschijnlijk een ander werkend gevoel ondersteunen.
8 Nieuwe manier om bloed te testen
Bloedonderzoek staat centraal bij de juiste diagnose van de toestand van een patiënt, maar ze zijn niet zonder hik. Huidige bloedonderzoekstechnologie kan tijdrovend zijn, schade aan monsters en risicoverontreiniging veroorzaken. Het kan ook niet gemakkelijk worden vervoerd.
Onlangs heeft een nieuwe methode dit allemaal veranderd. Bloed kan nu worden getest met geluidsgolven en een snel, nauwkeurig resultaat opleveren. Wanneer wetenschappers informatie willen over de toestand van een patiënt, jagen ze op exosomen. Cellen brengen deze kleine boodschappers vrij, die veel over de gezondheid en aandoeningen van het lichaam onthullen.
De nieuwe techniek scheidt cellen, bloedplaatjes en exosomen met geluiden op verschillende frequenties. Het bloed wordt kort blootgesteld aan de akoestische druk van de test en dit voorkomt schade aan het monster.
De toepassingen van het gebruik van geluid om levensreddende mogelijkheden voor blood hold te screenen. Snellere diagnose, routinetests voor voorheen moeilijk bereikbare organen en vervanging van de meeste oproepen voor een biopsie behoren tot de voordelen. Een van de meest waardevolle mogelijkheden is dat de test een draagbare kit kan worden die overal wordt gebruikt, van ambulances tot geïsoleerde dorpen.
7 Het antwoord op levitatie
Liefhebbers van zweven hebben geprobeerd de zwaartekracht te doorbreken met alles van magneten tot lasers. Blijkt, het antwoord is stille ruis. In 2014 ontdekte een Schotse universiteit dat een sonische percussie waarschijnlijk een voorwerp zou optillen.
De drukgolven van geluiden produceren kracht wanneer ze zich door een medium verplaatsen - in dit geval lucht. Deze kracht kan worden gebruikt om levitatie te creëren. Ze konden echter geen succesvol apparaat bouwen.
Het probleem was een patroon. De golven moesten in een specifieke volgorde worden vrijgegeven om de zwaartekracht te annuleren. Verschillende drukken moesten tegelijkertijd worden gebruikt om het object omhoog, stabiel te houden of in een gewenste richting te bewegen. Dit vereiste een immens ingewikkelde wiskundige oplossing.
Onlangs gebruikte een andere groep wetenschappers software en de Schotse gegevens om het magische patroon te vinden. Ze vonden er drie en bouwden zelfs een succesvol 3-D geluidsveld met 64 prachtig kleine luidsprekers.
Riep een akoestisch hologram, het veld met succes zweefde polystyreen ballen. Met de drie verschillende patronen konden onderzoekers de ballen op een pincet-achtige manier omsluiten, ze in een geluiddichte kooi houden of ze stevig in het oog van een piepkleine akoestische twister houden.
6 Geluid kan brand blussen
In eerste instantie weigerde de faculteit aan de George Mason Universiteit in Virginia te geloven in de visie van twee studenten. Het paar technische majors wilde vlammen onderdrukken met geluidsgolven. Eerder onderzoek over het onderwerp had hun interesse gewekt in de wens om de eerste brandblusser met behulp van geluid uit te vinden.
Omdat ze elektro- en software-engineers waren, geen chemicaliën, kregen ze meer spot dan steun. Seth Robertson (23) en Viet Tran (28) gingen hoe dan ook door, soms op eigen houtje en onder leiding van één professor.
Ze elimineerden snel muziek wanneer de golven te inconsistent waren om de vlammen te verstoren. Het idee was om het vuur te scheiden van zijn voedsel-zuurstof.Dit gebeurde uiteindelijk toen het vuur werd opgespoeld met lage frequenties van 30 tot 60 hertz.
De drukgolven creëerden een leegte met weinig zuurstof. Aldus voorkomen van herontsteken, stierven de vlammen onmiddellijk. Er is meer werk nodig voordat een draagbare brandblusser wordt geproduceerd die op verschillende brandstoffen en brandmaten werkt. Maar de ontdekking opent de deur voor een betere brandbestrijding die geen gif achterlaat zoals conventionele blussers.
5 Het verandert smaak
Geluiden met een lage frequentie doven niet alleen branden. Ze brengen ook de bittere smaak in voedsel naar boven. Aan de andere kant van de schaal voegen hun neven met een hogere frequentie een vleugje zoetheid toe.
Het fenomeen is niet volledig begrepen, maar veel experimenten in het laboratorium en in restaurants bevestigden dat noten het gehemelte beïnvloeden. Dit is wat onderzoekers 'modulerende smaak' noemen. Het lijkt de bitterheid of zoetheid van bijna alles op te roepen, van cake tot koffie.
De ongewone invloed raakt niet per se de smaakpapillen. In plaats daarvan lijkt het zijn magie in de hersenen te werken. Hoge of lage tonen veranderen de voorkeur van de hersenen om zich te concentreren op de zoete of bittere eigenschappen van een maaltijd.
Ruis kan ook een negatieve invloed hebben op de culinaire ervaring. In 2011 ontdekte een studie dat achtergrondgeluid een grote rol speelde. Als het te luid is, zijn mensen minder geneigd om zout en zoetheid te proeven of te genieten van de lunch. Dit verklaart waarom rumoerige restaurants een maaltijd kunnen bederven en waarom eten van luchtvaartmaatschappijen een slechte naam heeft.
4 datasymfonieën
Mark Ballora groeide op in een muzikaal huishouden. Later, tijdens zijn promotieonderzoek, raakte hij geïnteresseerd in het omzetten van gegevens in muziek. Hij schakelde over op sonificatie, het proces waarbij platte gegevens in geluidsgolven worden omgezet.
In de loop van de volgende twee decennia, creërde Ballora liederen die de gegevens van verscheidene studies bevatten. Deze omvatten de energie van een neutronenster, cycli van lichaamstemperatuur van Arctische eekhoorns, zonnebaden en tropische stormen.
Bij het maken van een van zijn symfonieën maakt Ballora eerst kennis met de informatie en waar het onderzoek over gaat. Vervolgens voegt hij een passend geluid toe dat de aantallen en de aard van het onderzoek aanvult.
Wervelende geluiden vormden een tropische storm. Toen hij de zonnewind veranderde in muziek, was het resulterende deuntje "verschuivend en glanst." Hoewel het niet een wijdverbreid hulpmiddel in de wetenschappelijke wereld is, heeft sonificatie enige vooruitgang geboekt in de astronomie.
Bij het Zuid-Afrikaanse astronomisch observatorium in Kaapstad luistert blinde astrofysicus Wanda Merced naar haar gegevens. Ze ontdekte dat stellaire explosies elektromagnetische golven produceren wanneer de deeltjes van de gewelddadige gebeurtenis energie uitwisselen. Haar ziende collega's misten het volledig omdat ze alleen naar de grafieken keken.
3 Cocktailparty-effect
Toen onderzoekers een fenomeen wilden begrijpen dat 'cocktailparty-effect' wordt genoemd, wendden ze zich tot epilepsiepatiënten. De patiënten hadden iets waardevols - elektroden tegen het oppervlak van hun hersenen.
De opnames waren bedoeld om toevallen te traceren, maar zeven patiënten leenden ook hun grijze stof aan de cocktailstudie. Wanneer iemand zich concentreert op een gesprek in een erg lawaaierige omgeving, wordt dit het cocktailparty-effect genoemd. Wetenschappers wilden begrijpen hoe de geest spraak begrijpt te midden van luide auditieve afleidingen.
Elk onderwerp luisterde naar dezelfde onleesbare opname. Bijna niemand begreep de spreker. Daarna luisterden ze naar een duidelijke versie van dezelfde zin, onmiddellijk gevolgd door dezelfde vervormde regel. Ongelooflijk, iedereen begreep de onleesbare stem. Hersenactiviteit toonde aan dat ze het niet deden alsof.
Tijdens de eerste test (onleesbaar) bleven de gebieden voor geluid en spraak enigszins inactief. Maar ze verlichtten de volgende opnames. Het blijkt dat de ongelooflijke en razendsnelle plasticiteit van de hersenen achterblijft bij ons vermogen om gesprekken te volgen tijdens een luidruchtig feest.
Zodra het woorden herkende, reageerden de hersenen anders op de tweede verminkte zin. Het verscherpte de visuele en auditieve systemen, en paste ze aan om spraak te lokaliseren en ruis weg te filteren.
2 Roze ruis
Onder slapelozen is de term 'witte ruis' soms synoniem voor een goede nachtrust. Het vermogen om afleiding op de achtergrond te blokkeren en gemakkelijk te negeren is - denkt fan - helpt veel om weg te dromen. Maar verschillende onafhankelijke studies vonden iets beters voor de slaap beroofd-roze ruis.
Witte ruis is een continu geluid terwijl roze hoge en lage frequenties octaven met identieke kracht dragen. Licht in hetzelfde vermogensspectrum lijkt roze en dat gaf het geluid zijn naam.
De aangename geluiden van wind, ritselende bladeren of regen die op het dak valt, kan de hersenactiviteit vertragen. Het gevolg is dat de slaap dieper en rustiger is. Chinese onderzoekers ontdekten dat roze geluid 75 procent van de vrijwilligers in slaap bracht. Toen ze overdag nappers testten, steeg degene die in de fase voor de beste verjonging was gestegen met 45 procent.
Voor oudere volwassenen kan dit goed nieuws zijn. Veroudering brengt gefragmenteerde slaap met zich mee, die verantwoordelijk is voor geheugenverlies. Een Amerikaans universiteitsteam verstopte individuen boven de 60 en stelde een aantal ervan bloot aan roze vibes. In de ochtend kregen ze een geheugentest. Degenen die nooit het roze geluid hoorden, deden het drie keer slechter dan degenen die dat wel deden.
1 Er zijn mensen die geluid haten
Voor degenen die dol zijn op roze ruis of rockconcerten, kan het onwerkelijk lijken om iemand tegen te komen die niet naar een zoete uitpakken kan luisteren. Wie zweet en lijdt aan hartkloppingen wanneer ze gedwongen worden het andermans penloze klikken te doorstaan.
Hoewel sommigen misschien denken dat dergelijke mensen het aandoen, ontdekten Britse wetenschappers dat intolerantie voor geluid een echte medische aandoening is. Het wordt misophonia genoemd en komt voort uit een hersenafwijking.Een deel van de frontale kwab is kleiner en meer onderontwikkeld bij patiënten dan bij degenen die het toetsenbord niet als een geluid uit de hel tikken.
Twee groepen, misofonen en mensen zonder de aandoening, luisterden naar geluiden terwijl wetenschappers hun hersenactiviteit bestudeerden. Onaangename geluiden activeerden het voorste eiland van elke vrijwilliger, ongeacht in welke groep ze zich bevonden. Dit hersengebied triggert emoties en de vecht-of-vluchtreactie.
De hersenen van de misofonen reageerden echter intenser en oversloegen naar fysieke stresssymptomen zoals snelle hartslag en transpiratie. Interessant genoeg is de voorste insulaire direct verbonden met de structurele abnormaliteit van de frontale kwab.