Что такое ультразвук?
Что такое звук?
История открытия
За тысячи лет на этой планете люди, кажется, смогли обуздать даже самых диких животных. Во всем мире в цирках еще недавно можно было увидеть, как сам царь зверей — лев — играет мячиком, скачет через кольцо и выполняет разные приказы.
За все эти годы люди также сумели приписать животным магические свойства, будто они могут исцелять болезни. Так появляются терапии с разными животными. Одной из популярных и дорогостоящих “оздоровительных процедур” является дельфинотерапия.
Виды ультразвука
Дельфинарии популярны в мире и Украине. В этих заведениях люди могут посмотреть шоу морских животных, сфотографироваться с ними и получить услуги дельфинотерапии.
Но дельфинарии для животных сравнимы с тесной жестяной банкой. Ведь в открытом море они могут проплывать сотни километров ежедневно, нырять на глубину несколько сотен метров, питаться свежей рыбой, немалую роль играет также настоящая морская вода. Ни один дельфинарий не может построить бассейны таких больших размеров.
Принцип работы
Владельцы дельфинариев во всем мире не только устраивают шоу с животными, но и пускают к ним людей, чтобы они поплавали вместе. Но дельфинотерапия не несет пользы ни людям, ни животным. Более того! Часто дельфины не выживают в неволе. А если все же удалось выжить, то их жизнь полна ежедневных приемов лекарств, нахождения в замкнутом пространстве и изнурительных тренировок.
Некоторые специалисты отмечают большую пользу таких процедур. А вот некоторые исследования показывают другое. Бывший министр здравоохранения Украины Ульяна Супрун рассказала на своем сайте о мифах дельфинотерапии.
Украинский зоолог, специалист по морским млекопитающим, сотрудник Института зоологии НАН Украины Павел Гольдин рассказал Вікнам, как дельфинарии влияют на состояние и жизнь дельфинов, чем это им вредит и почему не стоит заниматься дельфинотерапией.
Почему не стоит заниматься дельфинотерапией
Павел Гольдин отмечает:
- Нет улучшения результатов. Более того! Если человеку предлагали работать с игрушкой дельфина (моделью животного), это работало лучше, чем с живым.
- Даже иппотерапия с лошадьми дает лучшие результаты, чем с дельфинами. Но если копнуть глубже, то обнаружим, что реабилитация с велотренажером дает лучшие результаты, чем с лошадью.
Дельфину приписывают какие-то полумагические особенности, якобы он лечит ультразвуком. Это не так. Ультразвук дельфина никого не лечит.
Это может быть давление мошенников на человека и его родных. Особенно грустно наблюдать, как родители больных детей отдают большие средства на краткосрочные сеансы дельфинотерапии, которые фактически не помогают. Кто-то может сравнить это с мошеннической схемой, — акцентирует он.
Дельфины-афалины умеют ощущать электрические поля
Немецкие зоологи пришли к выводу, что дельфины-афалины имеют удивительную способность ощущать слабые электрические поля. Это позволяет им ориентироваться в пространстве и находить рыбу на дне моря. Исследование, опубликованное в Journal of Experimental Biology, представляет интересные результаты.
Особенности способности дельфинов
Профессор Ростокского университета Гвидо Дейнхардт отметил, что чувство электрических полей помогает дельфинам находить рыбу, скрывающуюся на дне моря под слоями отложений. Эта способность также помогает им двигаться вдоль магнитного поля Земли во время миграций.
Исследования ученых
Биологи изучают способность дельфинов ощущать электрические поля уже более 10 лет. Они провели эксперименты с афалинами и гайанскими дельфинами, выявив, что оба вида обладают этой способностью. Ученые создали специальную установку для отслеживания реакции животных на различные электрические поля.
Результаты исследования
Эксперименты показали, что дельфины распознавали даже очень слабые электрические поля, что делает их сопоставимыми с акулами в этом отношении. Это умение помогает им искать рыбу и ориентироваться в толще воды. Способность ощущать электрические поля особенно полезна для дельфинов при поиске рыбы в слоях отложений на дне моря.
Магнитное поле Земли играет важную роль в жизни дельфинов-афалинов, помогая им успешно сориентироваться и найти пищу. Эти открытия ученых помогут лучше понять поведение и возможности морских млекопитающих.
Частота
Ультразвуковые частоты обычно колеблются от 20 кГц до 1 ГГц. Эти высокие частоты позволяют использовать ультразвук в различных областях, таких как медицина, промышленность и наука.
Скорость распространения
Ультразвук распространяется быстрее, чем звуковые волны низкой частоты. Его скорость распространения зависит от среды, через которую он проходит.
Проникновение
Ультразвук может проникать через различные среды, такие как ткани, вода, металл и даже кость. Из-за этого его широко используют для образования тканей в медицине, дефектоскопии в промышленности и других целях.
Детекция и измерение
Ультразвук используется для детекции дефектов, измерения толщины материалов, поиска объектов под водой и многих других задач. Его точность и разрешение делают его незаменимым в различных областях науки и техники.
Применение в медицине
В медицине ультразвук используется для диагностики заболеваний, проведения ультразвуковых исследований органов и тканей, а также для лечения различных заболеваний.
Используя ультразвук, мы можем исследовать внутренние структуры животных, определять их эхолокацию, обнаруживать изменения в их деятельности и многое другое. Ультразвук играет важную роль в нашем понимании животного мира и его связи с окружающей средой.
Частота ультразвука
Частота ультразвука – это число колебаний звуковых волн в секунду. Ультразвук имеет частоты выше 20 килогерц, что делает его неслышимым для человеческого уха. Он находит применение в медицине, промышленности и науке.
Ультразвук обладает уникальными свойствами, такими как возможность прохождения через некоторые материалы без заметных потерь и фокусирование в узкий луч. Это делает его идеальным для использования в диагностике и терапии, например, в ультразвуковой диагностике (УЗИ) и ультразвуковой терапии.
Диапазоны частот ультразвука
Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных диапазонов частот, используемых в различных приложениях:
Приложение | Диапазон частот |
---|---|
Медицина | 1-20 МГц |
Промышленность | 0.5-15 МГц |
Наука | 0.1-1 ГГц |
Выбор конкретной частоты ультразвука зависит от конкретного применения и требуемых характеристик.
Скорость ультразвука
Скорость ультразвука – это скорость распространения ультразвуковых волн в среде. Она зависит от свойств среды, частоты волн и других факторов. Например, в воздухе скорость ультразвука составляет около 330 м/с, в воде – около 1500 м/с. В мягких тканях организма скорость ультразвука варьируется от 1400 до 1600 м/с, в костях – более 4000 м/с.
Знание скорости ультразвука важно для медицинских применений, таких как ультразвуковая диагностика и лечение ультразвуком.
Интересно, что дельфины используют ультразвук для навигации и общения. Какие еще удивительные свойства ультразвука ждут открытия?
Исследователи отмечают, что терапия с участием животных это лишь поддержка основного курса терапии, но ни в коем случае не методика лечения. Положительное воздействие от взаимодействия с дельфинами можно сравнить также с игрой с собакой или котом. В некоторых странах есть даже такой термин “животное эмоциональной поддержки”.
Длительные исследования показали, что методики, в которые входит общение с собаками, овцами и даже насекомыми, имеют фактически идентичный эффект.
Но нужно подчеркнуть, что это не метод лечения! И плавание с дельфинами тоже.
Дельфины лечат ультразвуком
Существует гипотеза, что ультразвук, который издают дельфины в процессе эхолокации, влияет на баланс нейротрансмиттеров в мозге человека. Однако экспериментальные исследования это не подтверждают, напротив есть одно, что подтверждает такую неспособность.
Исследователи записали 83 сеанса дельфинотерапии в центре Dolphins Plus во Флориде. Результаты показали, что подобные сеансы не достигали даже минимального порога принятых для ультразвуковой терапии медицинских норм.
Дельфинам нравится купаться с людьми
Дельфины и другие морские животные живут в морской воде, которую трудно воспроизвести в дельфинариях, особенно если заведение расположено не у моря. Кроме этого, ЗУ О защите животных от жестокого обращения запрещает деятельность дельфинариев, не имеющих природную морскую воду. Но раньше дельфинарии функционировали в разных городах Украины.
Животные в открытом море проплывают сотни километров каждый день, живут стаями и общаются друг с другом. В дельфинариях стены могут отражать звуки, что может навредить дельфинам и приводит к меньшему общению.
Из-за войны в Украине страдают не только люди, но и разные виды животных. Ранее мы рассказывали о вымирании дельфинов в Черном море и почему это происходит.
А еще у Вікон есть свой Telegram-канал. Подписывайся, чтобы не пропустить самое интересное!
Могут ли дельфины рождаться в неволе и как это на них влияет
Зоолог утверждает, что дельфины могут родиться в дельфинарии, но большинство из них не выживает. С высокой вероятностью они погибнут через несколько недель или месяцев. Впрочем, случается, что животные родились в неволе и прожили там всю жизнь. Но эксперт говорит, что нет известных случаев рождения второго поколения в дельфинарии.
— То есть дельфины, родившиеся в дельфинарии, не могут дать потомство. У них что-то происходит с инстинктами.
Спариваются в дельфинариях только дельфины, которых забрали с воли, — рассказывает он.
Также Павел добавляет: чем младше животное, которое попадает в дельфинарий, тем оно быстрее адаптируется к условиям. Часто дельфины, которых забирают в неволю во взрослом возрасте, не поддаются дрессировке, их используют только для так называемой дельфинотерапии.
Как условия дельфинария влияют на общее состояние дельфина
Зоолог отмечает, что не все виды дельфинов содержатся в неволе, ведь не все из них выживают. Поэтому не случайно многие из них можно увидеть только в дикой природе.
К примеру, один из черноморских видов — дельфин-белобочка — обычно не выживает в дельфинариях.
Это один из наиболее подвижных видов, они развивают наибольшую скорость и передвигаются на самые большие расстояния. Поэтому в Украине ни в одном дельфинарии нет этого вида. В таких заведениях мы можем видеть дельфинов-афалин.
Павел отмечает, что только в одной причерноморской стране в дельфинарии жили белобочки — в городе Констанце в Румынии. Там была разработана специальная программа, позволявшая их содержать.
Что такое квазидельфинарии
— Те животные, которые могут хоть каким-то образом прижиться в неволе, чувствуют себя по-разному. Все зависит от условий дельфинария. Есть такие, где более гуманные условия для животных. Некоторые из них называются квазидельфинарии — это огражденные большие природные акватории.
Например, такой есть во Франции на Лазурном берегу, другой — Дельфиний риф в Красном море в Израиле. Там огорожена большая акватория — несколько квадратных километров. Дельфины могут чувствовать себя лучше, — говорит Павел Гольдин.
Павел рассказывает о квазидельфинарии в Израиле. Он был создан для животных, попавших в беду. Дельфины жили в дельфинарии в Грузии в 1991 году, когда там началась война. Их перевезли в Хорватию в Дубровник, но в 1992 году там тоже началась война. Поэтому их забрал израильский филантроп, построивший такой квазидельфинарий.
— Дельфины могут долго прожить, если в дельфинарии есть условия. Впрочем, их создать очень сложно. Например, нужен тропический или субтропический климат.
В Украине, например в Одесской или Николаевской области, температура воды зимой +2 °С. Дельфины в таких условиях не выживут. Будут болеть пневмонией и погибнут, — объясняет эксперт.
Из-за климатических условий и других факторов в Украине нет квазидельфинариев, есть обычные или так называемые цирки. Дельфинарии-цирки — надувные конструкции, маленькие бассейны, в которых дельфинов временно передерживают в течение лета. На зиму забирают в другие постройки с постоянными бассейнами.
Подобные “цирки” можно было наблюдать в курортных городах у моря. Сейчас во время полномасштабного вторжения, вероятно, они не работают. Впрочем, даже квазидельфинарии эксперт не называет решением проблемы.
Это своего рода хрупкий компромисс, когда животное нельзя вернуть в природу, потому что оно находится вдали от родного моря, — говорит он.
Также вспоминает, что даже с Дельфиньего рифа несколько животных вернули в Черное море. Это была тщательно подготовленная специальная акция.
Вообще, походы в дельфинарий зоолог сравнивает с посещением людей в тюрьме. Никто же не ходит посмотреть, как заключенные играют в отведенное время в мяч.
Как жизнь в дельфинарии влияет на состояние дельфина
— Дельфинов держат в маленьких тесных бассейнах, где нет свободного пространства, надлежащей вентиляции, обмена воды и кислорода. Из-за этого вода зацветает. Тем более, что дельфины справляют нужду в эти же бассейны. Вода потом превращается в неизвестно что — некий бактериальный коктейль. Ее меняют, но все равно, когда нет полноценного круглосуточного водообмена, этого недостаточно, даже если это делать через день, — говорит Павел.
Так же хлорирование воды неприемлемо, поскольку соединения хлора являются токсичными и раздражающими веществами, наносящими травмы дельфинам.
Зоолог отмечает, что санитарные условия, в которых в наших дельфинариях содержат дельфинов, далеки от идеальных. Особенно это касается летних и передвижных, которые должны были быть запрещены еще давно, потому что это откровенное жестокое обращение с животными.
Также он акцентирует внимание на том, что дельфины могут дышать загрязненным воздухом. Ведь во время фаер-шоу факелы выделяют дым и угарный газ. Также на состояние дельфина влияет контакт с людьми: плавание, фотографирование, дельфинотерапия.
— Часто перед такими действиями человек не принимает душ. К примеру, к плаванию с дельфинами могут пустить посетителя с пляжа. От такого никто не становится здоровее: ни человек, ни животное. Если человек будет купаться в бассейне, в котором перед ним были другие люди и дельфин справлял нужду, это не хорошо. Для дельфина тоже.
Животные также болеют бактериальными болезнями. Их постоянно кормят антибиотиками с целью улучшить состояние. Это приводит к заболеваниям внутренних органов, например печени или почек.
Им также дают много гепатопротекторов, что не работает в долгосрочной перспективе. Поэтому состояние здоровья дельфинов хрупкое. Если что-то пойдет не так, все закончится фатально, — продолжает зоолог.
Помимо этого существует популярное мнение, что дельфины могут оглушить себя в бассейнах, ведь ультразвук отражается от стен. Однако Павел говорит, что доказательств этому нет.
Питание животных в дельфинариях
Эксперт рассказывает, что дельфинов кормят замороженной рубленой рыбой, потому что это антигельминтные меры. Рыба, которую продают, поражена гельминтами. Чтобы предотвратить гельминтоз, ее обрабатывают определенным образом.
— Я не могу сказать, насколько это эффективно, потому что гельминты на самом деле выживают при низкой температуре. Сотрудники дельфинариев говорят, что это работает. У меня нет доказательств того или иного.
Понятно, что правильно было бы не удерживать дельфина в неволе. Если это уже делают, то лучше, чтобы это было в какой-то естественной для него акватории и у него была возможность питаться живой рыбой, — продолжает эксперт.
Как жизнь в дельфинарии влияет на поведение животных
— Можно сказать наверняка, что меняется социальная структура группы дельфинов в неволе. В некоторых заведениях иногда держат даже одного дельфина. Не в Украине, но я слышал о таких случаях. Это приводит к глубинным расстройствам поведения. Поэтому обычно дельфинов держат группой, по меньшей мере, двух.
Часто в дельфинариях живут четверо дельфинов, иногда даже восемь или десять. Тогда, конечно, формируется группа со своими социальными отношениями, сильно отличающимися от естественных.
Все дельфины замкнуты в маленьком пространстве, вынуждены между собой общаться, не могут выбрать себе партнера для этого.
Например, дельфины-афалины, которые содержатся в дельфинариях, образуют сложные социальные отношения: парные, групповые, кратковременные, долговременные. А в дельфинариях нет такой возможности. Социальные отношения искажаются, это может приводить к агрессии, животные дерутся между собой или наоборот избегают друг друга, — рассказывает эксперт.
Павел также отмечает, что любые обстоятельства неволи приводят к изменению поведения: шоу, дрессировка, замкнутое пространство, отношения с другими животными или работниками дельфинариев. Известны даже случаи, когда во время шоу дельфин укусил ребенка за руку и нанес ему серьезную травму. А что происходит между шоу, когда публика не видит, трудно даже представить.
Принцип работы ультразвука
Принцип работы ультразвука основан на преобразовании электрических сигналов в акустические волны с помощью специальных устройств – преобразователей. Этот процесс происходит в несколько этапов:
Важно отметить, что частота ультразвуковых волн определяет их проникающую способность и возможности применения. Более высокие частоты обеспечивают лучшее разрешение и проникающую способность, но имеют более короткое расстояние распространения. Напротив, более низкие частоты имеют большую дальность распространения, но худшее разрешение.
История открытия
История открытия ультразвуковых волн началась в 1927 году, когда американский ученый, доктор Людвиг Дж. Прандтль, проводил исследования в области аэродинамики. Он заметил, что при прохождении звука через твердые тела, на границе между разными материалами возникают эхо-сигналы, но которые были очень слабыми и находились за пределами слышимого диапазона человеческого уха.
Ученый продолжил свои исследования и в 1930 году вместе с коллегами опубликовал статью, в которой описал свои наблюдения и предложил термин “ультразвук” для обозначения этих эхо-сигналов. Однако, его открытие не получило широкого признания и ультразвуковые волны оставались малоизученными до начала Второй мировой войны.
Во время войны ультразвук был использован для обнаружения подводных лодок и обнаружения объектов в воздухе. Это привело к увеличению интереса к ультразвуковым волнам и исследованиям в этой области.
В 1940-х годах ученые из США, Великобритании, Франции и СССР начали активно изучать свойства ультразвука и его применение в различных областях науки и техники. В 1950-х и 1960-х годах ультразвук начал использоваться в медицине, в частности, в ультразвуковой диагностике.
С тех пор ультразвук стал широко использоваться в различных областях, включая медицину, промышленность, науку и технику. Современные ультразвуковые технологии позволяют проводить высокоточные исследования и измерения, а также использовать для лечения различных заболеваний.
О дельфинах
Многие биологи сегодня считают дельфинов одними из самых высокоразвитых млекопитающих на Земле, которые не уступают в уровне интеллектуального развития высшим приматам. За последние годы ученые обнаружили множество свидетельств того, что эти китообразные способны узнавать себя в зеркале, пользоваться орудиями труда, передавать свои навыки сородичам, координировать свои действия и испытывать эмоции, которые раньше считались исключительной особенностью людей.
Виды ультразвука
Существует различные виды ультразвука, которые отличаются по частоте, длине волны и области применения и т.д:
По частоте волны:
По типу генерации:
По способу применения:
По форме сигнала:
По типу волны:
По степени опасности для человека:
По виду применения:
В заключение, ультразвук имеет множество классификаций, и каждая из них имеет свои особенности и сферы применения. Важно знать и понимать эти классификации, чтобы правильно использовать ультразвук в различных областях деятельности.
Применение ультразвука
Ультразвук широко используется в различных отраслях:
Применение ультразвука в природе
Ультразвук в природе окружают нас повсюду, и многие живые существа используют их для коммуникации, навигации и ориентации в пространстве.
Способность животных определять свое местоположение и ориентироваться в окружающей среде при помощи ультразвука. Многие виды летучих мышей и дельфинов используют ультразвук для обнаружения объектов и определения расстояния до них. Они испускают сигнал, который отражается от объектов и возвращается к ним, позволяя им определить их положение и форму.
Ультразвуковые сигналы используются животными для общения на больших расстояниях. Некоторые виды птиц и насекомых издают ультразвуковые звуки для привлечения партнеров или предупреждения об опасности.
Некоторые животные, такие как совы и койоты, используют ультразвуковые волны для обнаружения движений своей добычи. Эти звуки отражаются от движущихся объектов, что позволяет животным определить их местоположение и размер.
Некоторые птицы, например, голуби, используют магнитное поле Земли для навигации. Они могут улавливать магнитные поля, создаваемые магнитным полем Земли, при помощи своих ушей. Уши голубей способны воспринимать ультразвуковые колебания магнитного поля Земли, что помогает им ориентироваться и находить дорогу домой.
Некоторые виды рыб и насекомых имитируют звуки, издаваемые другими существами, чтобы отпугнуть хищников или привлечь добычу. Например, некоторые виды цикад и сверчков могут генерировать ультразвуковые частоты, которые отпугивают хищников.
Ультразвук может оказывать влияние на поведение и физиологию живых существ. Например, ультразвук может стимулировать рост растений и микроорганизмов, а также подавлять развитие патогенных бактерий.
В целом, ультразвук играет важную роль в жизни многих животных и растений, помогая им ориентироваться в пространстве, общаться, находить добычу и избегать хищников.
Применение ультразвука в технике
Ультразвук в технике используется для различных целей, таких как:
Чистка ультразвуком
Ультразвуковая чистка – это косметологическая процедура, направленная на очищение и обновление кожи лица.
Она выполняется с использованием специального прибора, который создает ультразвуковые волны высокой частоты (от 20 до 30 кГц). Этот метод подходит для всех типов кожи и не вызывает неприятных ощущений.
Суть процедуры заключается в том, что ультразвуковые колебания создают в коже микровибрации, которые способствуют отделению омертвевших клеток эпидермиса и загрязнений из пор. В результате кожа становится более гладкой, мягкой и сияющей.
Можно ли выпускать на свободу животных из дельфинариев
Павел Гольдин говорит, что ученые дискутируют по этому поводу. Общеизвестно, что чем меньше времени дельфин провел в неволе, тем легче выпустить его. Есть известные случаи, когда выпускали дельфинов, несколько лет проживших в дельфинарии, в море. Однако этому предшествовала подготовка.
Дельфинов нужно готовить к выпуску, это должно длиться не менее двух месяцев.
Их переводят на самостоятельное питание живой рыбой, предоставляют простор для плавания, вакцинируют. Могут поставить сателлитную метку, чтобы была возможность отслеживать перемещение.
Этот период подготовки необходим для того, чтобы убедиться, что животное способно самостоятельно питаться и передвигаться. Когда оно добивается в этом успехов, можно его выпускать, — объясняет зоолог.
Также он упомянул о не очень удачных случаях выпускания дельфинов в море. Так недавно в Севастополе в Крыму владелец дельфинария сбросил в море четырех дельфинов. Одна из самок дельфина провела в неволе 20 лет. Животные в течение дня вышли из прибрежной акватории, их судьба неизвестна.
Возможно, такие случаи бывают успешными, но это нельзя отследить, — говорит он.