https://frosthead.com

Защо военноморските учени искат да имитират цикади

17 годишна цикада

Аз съм цикада, чуйте ме рев. С любезното съдействие на потребителя на Flickr Роджър Смит

Да, големите червени очи са страховити.

Да не говорим за причудливите 17 години в земята, шест седмици в дърветата, луд опит за изпитване и смърт. И чистият обем - милиарди от тях се очаква да приключи преди текущото нашествие. (Миналият уикенд стоях под едно дърво, което бяха превзели, и въпреки че вятърът беше неподвижен, всяка върховка се движеше.)

Но наистина това, което очарова учените от ВМС на САЩ за породата цикади, които заразяват големи джобове на Източното крайбрежие, е техният умопомрачителен звук - дин, който може да се изкачи над 90 децибела. Това е по-силно от изхвърлянето на боклук, смесител за храна или камион на 50 фута и почти толкова шумен като косачка за мощност или 737, който идва за кацане.

Екип от учени от Военноморския център за подводни войни в Роуд Айлънд изучават какафония на цикада от няколко години и тази седмица те ще представят това, което са научили на Международния конгрес по акустика в Монреал. Тяхната цел е да видят дали хората могат да измислят начин да възпроизведат звука.

Донесете шума

Знам какво мислиш ... защо? Защо да се опитвате да имитирате шум, който може да превърне летен ден в слухов удар?

Но това интригува учените от ВМС. Те се опитват да разберат как е възможно да издадете звук толкова силен, без да използвате много сила. И те смятат, че устройства, които звучат като цикади, биха могли да се използват за дистанционно наблюдение под вода, комуникация от кораб на кораб, може би дори спасителни операции.

Те знаят защо мъжките цикади издават звука. Става въпрос за секса. Те се борят за вниманието на женските цикади. Ако жена издава щракащ звук с крилете си, тя се интересува. Изследователите казват, че когато един мъж се доближи до женска, която е щракнала върху интереса й, мъжкият омекотява звука му - еквивалентът на насекомото да отиде на Бари Уайт.

И имат добра представа как бъговете издават звука. Те са били в състояние да използват лазери за едновременно измерване на вибрацията на „тимбалите“ на насекомите, на ребрата мембрани от двете страни на торса на цикада. Когато мъжът търси секс, той изкривява тялото си и това извиване кара мембраната да щракне, след което щракнете отново, когато щракне обратно на мястото си.

Така че защо непрекъснатият шум звучи по-скоро като масивен фазер на Star Trek, отколкото на серия кликвания? Защото мъжката цикада повтаря този цикъл за лявата и дясната си страна около 300 до 400 пъти в секунда. Това е много изкривяване, но има желания ефект. И е силно, дори с една цикада, защото съществото има въздушни торбички в кухата си коремна кухина, която усилва звука. Сравнено е с чук, удрящ гонг.

Досега учените не са успели да го повторят. Проблемът е, че не само една движеща се част прави звука. Изпъкването на тялото на цикада не е равномерно - двата тимбала не са в синхрон един с друг. И очевидно комбинацията от тези извънфазови вибрации създава такъв оглушителен шум.

Гениален ... и това от бъг, който прекарва 17 години в земята.

Звукови ефекти

Ето и други разкрития от тази седмична конференция по акустика:

  • Внасяне на хармония в семействата по света: Изследователите са измислили начин да говорите автомобилите ви отзад да играят нещо различно от това, което хората чуват отпред. Тази нова система създава „независими зони за слушане“, като използва малки, модифицирани високоговорители за производство на насочени полета на звука и има възможност за оптимизиране на аудио сигналите, задвижващи всеки от високоговорителите.
  • Надуйте силата на звука: Датският джаз и рок барабанист Нилс Аделман-Ларсен е измислил средство за концертни зали с изместване на формата, така че те да осигурят най-доброто отзвук за каквато и музика да се свири в тях. Системата му е изработена от херметични мембрани от пластмасово фолио, прикрепени към стените, които могат да бъдат надути или издути с натискане на превключвател. Когато мембраните са надути, фолиото вибрира и това намалява времето за реверберация в залата, което го прави по-подходящ за рок музика. Освободете мембраните и получавате дългите времена на реверберация, които обогатяват класическата музика.
  • Защото кога текстът ви направлява грешно: Войниците на място трябва да се справят със слуховото претоварване, включително каква информация или заповеди може да идва през слушалките им. Така канадските изследователи искаха да видят дали визуалните сигнали могат да им помогнат да се съсредоточат върху това, което трябва да знаят. И достатъчно сигурно, изследванията показват, че войниците се представят много по-добре, когато получават текстови съобщения, подсилващи казаното им чрез високоговорител.
  • Но внимавайте за мощното привличане към пеенето на мъжки щурци: Уникалната способност за слухово ориентиране на паразитна муха вдъхнови учените да проектират микрофон, който да направи слуховите апарати много по-ефективни. Женските от този тип мухи използват слуховите си умения, за да намерят пеещи мъжки щурци, върху които депонират ларвите си. И това никога не се оказва добре за щурците.
  • Това е едно малко обяснение frrr (uh) man: Изследователи от щата Охайо и щата Мичиган са стигнали до извода, че акцентът на Нийл Армстронг в Охайо може би е бил отговорен за объркването на казаното, когато направи първите си стъпки на Луната. Докато почти всички на Земята си мислеха, че са чули Армстронг да казва: „Това е една малка стъпка за човека, един гигантски скок за човечеството“, той винаги настояваше да каже „за човек“, което би имало повече смисъл. Но последното проучване посочва, че хората в централния Охайо, където Армстронг е израснал, са склонни да смесват думи като „за“ и „a“, което води до фраза, която „звучеше като„ frrr (uh) “.

Видео бонус: Гледайте как цикада оживява след 17 години в земята. Ако искате да опитате цикада дин, прескочете до четириминутната маркировка.

Бонус за видео бонус: Добре, това не са 17-годишните цикади. Те са от 13-годишното потомство. И все пак си струва да наблюдавате как Дейвид Ротенберг се опитва да играе на сакса си, докато те се роят около него.

Още от Smithsonian.com

Цикадите идват и толкова са ужасяващи спори, които ги ядат живи

Колко сватби ще съсипе цикадите това лято?

Защо военноморските учени искат да имитират цикади