Na b∏´kitnà nut´

Sejsmolodzy odkryli

tajemniczy dêwi´k w oceanie

P

odczas badania pewnych silnych
wstrzàsów, zarejestrowanych
przez sieç stacji sejsmicznych

w Polinezji Francuskiej, Jacques Talan-
dier z Francuskiej Agencji Energii Ato-
mowej i Emile Okal z Northwestern
University ku swemu wielkiemu zdu-
mieniu odkryli sygna∏ o pojedynczej
cz´stotliwoÊci – w zasadzie czysty ton
rozchodzàcy si´ w oceanie. Czy to ja-
kieÊ zwierz´? Tajny eksperyment ma-
rynarki wojennej? Po bli˝szym zbada-
niu ˝adne z tych podejrzeƒ nie
wydawa∏o si´ prawdopodobne i odrzu-
cono je. Jednak˝e obecnie Talandier
i Okal mogà uczciç swój sukces. A mo-
˝e powinni byli zrobiç to wczeÊniej,
gdy˝ otwarcie butelki szampana pomo-
g∏oby im rozwiàzaç zagadk´.

Ka˝dy z sygna∏ów sejsmicznych, na

które zwrócili uwag´, zawiera∏ pojedyn-
czà cz´stotliwoÊç – zwykle w zakresie
3–12 herców – by∏y wi´c one „czystsze”
ni˝ dêwi´ki instrumentów muzycznych,
które zawsze zawierajà ró˝ne tony sk∏a-
dowe oprócz cz´stotliwoÊci podstawo-
wej. Kombinacja tych cz´stotliwoÊci har-

monicznych jest tym, co odró˝nia
dêwi´k o danej wysokoÊci grany na
przyk∏ad na oboju od tego samego
dêwi´ku granego na fortepianie. Takie
idàce przez ocean fale dêwi´kowe –
zwane falami T – szczególnie cz´sto
wyst´powa∏y w 1991 roku i w pierw-
szych miesiàcach 1992. Pojedyncze zja-
wiska trwa∏y od kilku sekund do kilku
minut. Trz´sienia ziemi generowa∏yby
sygna∏y o wiele krótsze. Wieloryby na-
tomiast emitowa∏yby dêwi´ki o wy˝-
szych cz´stotliwoÊciach, a liczba tych
wykrywanych sygna∏ów zmienia si´ za-
le˝nie od pór roku. „Nigdzie dotych-
czas nie obserwowaliÊmy niczego po-
dobnego” – wspomina Okal.

Chocia˝ podobne sygna∏y sejsmiczne,

zwane wstrzàsami harmonicznymi, po-
chodzà ze zbiorników magmy znajdujà-
cych si´ pod niektórymi wulkanami, re-
zonanse takie zwykle generujà tony
sk∏adowe. Dwaj sejsmolodzy przypusz-
czali, ˝e ich obserwacje sà wynikiem je-
dynie ograniczenia przyrzàdów, które
zaprojektowane sà tak, aby odfiltrowy-
waç wysokocz´stotliwoÊciowy szum. Ta-
landier i Okal przejrzeli wi´c ostatnio od-
tajnione zapisy wykonane przez
amerykaƒskà marynark´ wojennà, któ-
ra korzysta z sieci podwodnych mikrofo-
nów zaprojektowanych do nas∏uchiwa-
nia wysokich cz´stotliwoÊci – takich jak
emitowane przez okr´ty podwodne. Jed-
nak˝e dane marynarki wojennej z SO-

SUS (SOund SUrveillance System – sys-
tem monitorowania podwodnego) wy-
kaza∏y, ˝e dêwi´ki rozchodzàce si´
w oceanie nie zawiera∏y, co interesujàce,
wy˝szych cz´stotliwoÊci harmonicznych.

Pierwsza wskazówka do rozwiàza-

nia pojawi∏a si´ wówczas, gdy dwaj sej-
smolodzy okreÊlili po∏o˝enie êród∏a, któ-
re znajdowa∏o si´ w s∏abo zbadanym
rejonie po∏udniowego Pacyfiku. Nawet
na starych mapach zaznaczono pod-
wodny grzbiet wulkaniczny w tym re-
jonie. Tak wi´c dwaj badacze zebrali ko-
legów, by odwiedziç to miejsce;
ekspedycja odby∏a si´ w ubieg∏ym ro-
ku. Nowe sondowania odkry∏y pod-
wodny wulkan o p∏askim wierzcho∏ku,
wznoszàcy si´ na jakieÊ 130 m pod po-
wierzchnià wody. Chocia˝ obecnie nie
ma tam wyraênych przejawów wulka-
nizmu, pobrane próbki zawiera∏y Êwie-
˝à law´, wskazujàcà na aktywnoÊç wul-
kanicznà w niedawnej przesz∏oÊci.

Talandier i Okal wiedzieli, ˝e rozle-

g∏e obszary dna morskiego t´tnià wulka-
nizmem, ale tylko nieliczne zjawiska
wulkaniczne wywo∏ujà powstawanie
fal T. Na przyk∏ad wyst´pujà one na tej
po∏udniowopacyficznej górze podwod-
nej na niewielkich g∏´bokoÊciach, gdzie
ciÊnienie jest wystarczajàco niskie, by
w wodzie ponad rozgrzanà lawà mo-
g∏y wytworzyç si´ p´cherze pary. Tak
wi´c êród∏o interesujàcych fal T wyda-
je si´ w pewien sposób zwiàzane z pod-
morskà eferwescencjà.

W poszukiwaniu dalszych wskazó-

wek zwrócili si´ do Bernarda Choueta,
specjalisty od wstrzàsów harmonicznych
w U.S. Geological Survey, który sk∏oni∏
ich do rozwa˝enia interesujàcych proce-
sów mogàcych zachodziç w mieszaninie
wody i pary. Przyk∏adowo: fale dêwi´ko-
we, które zwykle rozchodzà si´ w oce-
anie z pr´dkoÊcià oko∏o 1500 m/s, nie-
kiedy mogà to robiç w tempie 1 m/s.
„Cz∏owiek szed∏by szybciej” – ˝artuje
Chouet. Wyobrazi∏ sobie, i˝ w tym przy-
padku uk∏adem rezonansowym by∏a
prawdopodobnie chmura p´cherzyków
pary pomi´dzy szczytem podwodnej gó-
ry a powierzchnià oceanu.

Chouet przeprowadzi∏ symulacje

komputerowe, aby stwierdziç, czy taka
chmura mo˝e zachowywaç si´ jak wn´-
ka rezonansowa – dzia∏ajàc w du˝ej mie-
rze jak piszcza∏ka organowa podczas
grania dêwi´ku. Odkry∏, ˝e fale dêwi´-
kowe rzeczywiÊcie bieg∏yby do góry
i w dó∏ poprzez chmur´ z pewnà cz´-
stotliwoÊcià rezonansowà, odbijajàc si´
od powierzchni oceanu i podwodnej gó-

10 Â

WIAT

N

AUKI

Paêdziernik 1997

NAUKA

I

LUDZIE

GEOFIZYKA

KIPIENIE MORZA spowodowane gazem i ska∏ami wulkanicznymi,

takie jak to w pobli˝u wyspy Socorro w Meksyku,

mog∏oby t∏umaczyç dziwne podwodne dêwi´ki.

BOB TALBOT

ry. JednoczeÊnie nieznaczna tylko ener-
gia mog∏aby odbiç si´ w bok, gdy˝ roz-
myta granica chmury nie powodowa∏a-
by odbiç. W wyniku tego cz´stotliwoÊç
podstawowa pozostawa∏aby sta∏a, nie-
zale˝na od poziomych rozmiarów
chmury. To p´cherzykowe cia∏o, podob-
nie jak instrument muzyczny, wytwa-

rza∏oby tak˝e harmoniczne tony sk∏a-
dowe, jednak˝e naturalnà tendencjà p´-
cherzyków gazu jest wyt∏umienie wy˝-
szych cz´stotliwoÊci.

W swoim raporcie zatytu∏owanym

„Rozwa˝ania wulkanologiczne” w Bul-
letin of the Seismological Society of Ameri-
ca w ubieg∏ym roku Talandier i Okal

przedstawili t´ rezonujàcà chmur´ p´-
cherzyków. Prawdopodobnie wi´c sa-
mi nie sà do koƒca przekonani. I cho-
cia˝ rezonujàca warstwa gazowanej
wody wydaje si´ ∏adnym wyt∏umacze-
niem, Chouet ostrzega, ˝e „wszystko
jest mo˝liwe”.

David Schneider

Â

WIAT

N

AUKI

Paêdziernik 1997 11

M

ówi si´, ˝e odwadze winna towarzyszyç rozwaga. Jak˝e
cz´sto jednak o rozwadze zapominajà kierowcy. Mo˝e

ulatnia si´ ona przez uchylone okienko? No bo jak wyt∏umaczyç
fakt, ˝e nawet ludzie z natury ∏agodni czy wr´cz potulni za
kierownicà przeobra˝ajà si´ w walecznych obroƒców swego
terytorium? W czasach nieco dawniejszych ten, kto chcia∏ kogoÊ
sprowokowaç, rzuca∏ mu w twarz r´kawic´. DziÊ mo˝na osiàgnàç
podobny efekt, wpychajàc si´ na autostradzie przed inny
samochód.

Niedawne obserwacje wykaza∏y jednak, ˝e nawet parkujàc

samochód, kierowcy nie potrafià zapanowaç nad emocjami i
niczym lwy bronià swego terytorium. Badania te przeprowadzono
w centrum handlowym, które dziÊ Êmia∏o mo˝na uznaç za
epicentrum kontaktów mi´dzyludzkich. Ka˝dy sobotni klient wie,
˝e nigdzie samochody nie sà tak ma∏o ruchliwe jak na parkingach
przy centrach handlowych. Nieuniknio-
nà zabaw´ w „muzyczne krzes∏a”, w któ-
rà grajà tam wszyscy kierowcy szukajàcy
wolnego miejsca, specjaliÊci od socjo-
logii kosmicznej okreÊliliby zapewne
mianem bliskich spotkaƒ trzeciego sto-
pnia. „Terytoriami podstawowymi na-
zywamy te, które sà najistotniejsze w
naszym ˝yciu, jak dom czy miejsce pra-
cy – wyjaÊnia R. Barry Ruback, badacz,
którego praca ukaza∏a si´ w Journal of
Applied Social Psychology. – Terytoria
drugorz´dne to te, które po prostu
regularnie przez jakiÊ czas zajmujemy,
jak na przyk∏ad ulubiony stolik w barze
czy kawiarni. Terytoria trzeciego stop-
nia to miejsca publiczne, które akurat
zajmujemy.” Na przyk∏ad miejsca na
parkingu.

Ruback postanowi∏ zbadaç, jak szybko

kierowcy opuszczajà miejsca parkingowe
po powrocie z zakupów, rezygnujàc tym
samym ze swego tymczasowego „prawa w∏asnoÊci”. Jest to
pytanie intrygujàce, poniewa˝ wiadomo, ˝e gdy polowanie na
atrakcyjne towary po okazyjnych cenach uznamy za szcz´Êliwie
zakoƒczone, miejsce na parkingu przed sklepem z pewnoÊcià
nale˝y do ostatnich terytoriów na Êwiecie, których warto by
broniç. Wprost przeciwnie, jego obrona wydaje si´ ca∏kiem
pozbawiona sensu. Kierowca powracajàcy do swego
samochodu marzy przede wszystkim o tym, ˝eby czym pr´dzej
opuÊciç scen´ udanego polowania i dostarczyç zdobycz do
domu. Okazuje si´ jednak, ˝e nasza pierwotna natura, która
ka˝e nam broniç pazurami tego, co nasze, przetrwa∏a miliony
lat dzielàce uzbrojonego w maczug´ myÊliwego od klienta
supermarketu z kartà kredytowà w r´ku. Ruback i jego studenci
zaobserwowali, ˝e przeci´tny kierowca potrzebowa∏ 32 sekund
na opuszczenie swego miejsca na parkingu, jeÊli nie polowa∏ na
nie nikt inny. Kiedy jednak na horyzoncie pojawia∏ si´ jakiÊ

samochód i wyraênie zmierza∏ w t´ stron´, wyje˝d˝ajàcy przez
dodatkowe 7 sekund demonstrowa∏ swoje prawo do tego
miejsca.

Po cz´Êci da si´ to mo˝e wyt∏umaczyç ostro˝noÊcià przy

manewrowaniu, jakà wykazujemy, poruszajàc si´ tam, gdzie
jest wyjàtkowo ciasno. Ruback jednak jest zdania, ˝e dochodzi
tu inna jeszcze reakcja i drugi etap jego badaƒ zdaje si´
potwierdzaç s∏usznoÊç tej hipotezy. Otó˝ badacz ten wespó∏
ze swymi studentami, wykorzystujàc specjalnie podstawiony
samochód, czatowa∏ na kierowców, którzy zamierzali opuÊciç
parking. Ich samochód albo czeka∏ cierpliwie na zwolnienie
miejsca, albo – i tu sprawy przybiera∏y powa˝niejszy obrót –
pogania∏ wyje˝d˝ajàcych klaksonem. W tym drugim wypadku
reakcja wyje˝d˝ajàcych by∏a nast´pujàca: naciÊnij, kolego,
klakson, a poczekasz dodatkowe 12 sekund. Jak twierdzi

Ruback, opuszczajàcy parking kierowca odbiera takie
ponaglanie jako zamach na swojà wolnoÊç i natychmiast stara
si´ go odeprzeç.

Wszyscy reagujemy w podobny sposób i gotowi jesteÊmy

marnowaç czas i energi´ na absurdalne demonstracje, kiedy
jacyÊ intruzi usi∏ujà nas klaksonem wykurzyç z „naszych” miejsc.
Wniosek p∏ynie stàd nast´pujàcy: kto wie, czy to, co uwa˝amy
za naszà cywilizacj´, nie jest bynajmniej ca∏kowitym odejÊciem
od dawnych, prymitywnych reakcji, lecz po prostu zamianà ich
na inne. Zamiast rozbiç komuÊ g∏ow´ wolimy dziÊ demon-
stracyjnie tkwiç przez 12 sekund w samochodzie, mimo ˝e uszy
p´kajà nam od wyjàcego klaksonu. No có˝, jeÊli chcemy
roz∏adowaç niebezpiecznie napi´tà sytuacj´, mo˝e warto
si´gnàç po stary, wypróbowany sposób i policzyç do dziesi´ciu?
Albo jeszcze lepiej – do dwunastu!

Steve Mirsky

MICHAEL CRAWFORD

ANTY(PO)WAGA

Lepiej policz do dwunastu