Рекорд громкости: какой звук стал самым мощным в истории Земли

Живые концерты, фейерверки и рев толпы на стадионе могут достигать опасно высокой громкости — настолько высокой, что это может привести к необратимой потере слуха. Но какой звук был самым громким из когда-либо зафиксированных на Земле?

Ответ зависит от того, что вы подразумеваете под словом «звук» и учитываете ли вы старые исторические отчеты или доверяете только измерениям, проведенным с помощью современных научных инструментов.

Извержение вулкана

Извержение вулканического острова Кракатау (также известного как Кракатау) в Индонезии в 1883 году часто считается самым громким звуком в истории. Люди слышали взрыв на расстоянии более 3 тысяч километров, а барометры по всему миру зафиксировали его ударную волну. На расстоянии 160 километров извержение достигло примерно 170 децибел — этого достаточно, чтобы навсегда потерять слух. По словам моряков, на расстоянии 64 километров взрыв был настолько мощным, что мог разорвать барабанные перепонки.

Как правило, люди могут переносить звуки громкостью до 140 децибел, после чего звук становится болезненным и невыносимым. По данным Национального института здравоохранения, повреждение слуха может произойти после нескольких часов воздействия звука громкостью 85 децибел, 14 минут воздействия звука громкостью 100 децибел или двух минут воздействия звука громкостью 110 децибел. Для сравнения: уровень шума пылесоса составляет около 75 децибел, бензопилы — около 110 децибел, а реактивного двигателя — примерно 140 децибел.

По современным оценкам, взрыв Кракатау достиг уровня примерно в 310 децибел. На таком уровне звуковые волны уже не ведут себя как обычный звук (который заставляет частицы вибрировать и создает области сжатия и разрежения). Вместо этого при уровне около 194 децибел они превращаются в ударные волны — мощные фронты давления, возникающие, когда что-то движется быстрее скорости звука. Ударная волна Кракатау была настолько мощной, что обогнула планету семь раз.

Но Михаэль Форлендер (Michael Vorländer), профессор и руководитель Института слуховых технологий и акустики Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена в Германии, а также президент Американского акустического общества, сказал, что мы на самом деле не знаем, насколько громким было извержение Кракатау в момент его начала, потому что никто не находился достаточно близко, чтобы это измерить.

Падение метеорита

Еще одним претендентом на звание самого громкого звука является взрыв Тунгусского метеорита в 1908 году над Сибирью, который повалил деревья на сотнях квадратных километров и вызвал ударные волны по всему миру. Взрыв Тунгусского метеорита был примерно таким же громким, как взрыв Кракатау, — примерно от 300 до 315 децибел — но, как и извержение Кракатау, взрыв Тунгусского метеорита был зафиксирован только приборами, которые находились очень далеко.

Самый громкий звук в современную эпоху

Если рассматривать вопрос в контексте современной эпохи, то есть когда у ученых была глобальная сеть барометров и инфразвуковых датчиков, то главный приз получает гораздо более недавнее событие.

«Я считаю, что самым громким из когда-либо зарегистрированных звуков было извержение вулкана Хунга-Тонга в январе 2022 года», — рассказал Дэвид Фи (David Fee), профессор-исследователь Геофизического института при Университете Аляски в Фэрбенксе. — «Это мощное извержение вулкана вызвало звуковую волну, которая многократно обогнула земной шар и была услышана людьми за тысячи километров, в том числе на Аляске и в Центральной Европе».

Милтон Гарсес (Milton Garces), основатель и директор Лаборатории инфразвука при Гавайском университете, согласен с этим: «Если переформулировать вопрос так: „Какой самый громкий звук был зафиксирован в современную цифровую эпоху?“, то, без сомнения, самым громким звуком был звук, издаваемый Тонга в „22“».

Одна из ближайших к месту подводного извержения научных станций, расположенная в Нукуалофе, примерно в 68 километрах от него, зафиксировала скачок давления примерно на 1800 паскалей. Если бы вы попытались перевести это значение в обычные «децибелы» на расстоянии метра от источника, то получили бы около 256 децибел.

Но Гарсес сказал, что это было бы ненаучно, потому что это была совсем не обычная звуковая волна. Вблизи источника она больше походила на быстро движущийся воздух, выталкиваемый взрывом. Взрыв в Тонге был просто слишком мощным, чтобы его можно было измерить в обычных децибелах.

Искусственные звуки

Как ни странно, самая мощная ударная волна в новейшей истории была практически неслышна для людей, поскольку находилась за пределами человеческого слуха.

Ученые пытались создать в лабораториях волны огромной силы. В ходе одного из экспериментов исследователи использовали рентгеновский лазер для создания микроскопической струи воды, которая создала волну давления, оцениваемую примерно в 270 децибел. Это даже громче, чем запуск ракеты «Сатурн-5», которая доставила астронавтов «Аполлона» на Луну, — около 203 децибел.

Однако лазерный эксперимент проводился в вакуумной камере, поэтому волна давления в 270 децибел была абсолютно бесшумной. Звуковым волнам для распространения нужна среда, например воздух, вода или твердое вещество.

Ученым также известно, какой громкости должен быть звук, чтобы вызвать сход лавины.