ظاهرة الصدى للكائنات الحية وأهميتها سنتحدث اليوم عن ظاهرة الصدى وهي من الظواهر الطبيعية التي جذبت انتباه الإنسان القديم بسبب الوحدة التطبيقية التي عاشوا فيها منذ القدم ولكن الاهتمام بها بدأت هذه الظاهرة تتلاشى مع مرور الوقت بسبب الاكتظاظ في أجزاء مختلفة من العالم حيث انها موجات غير مرئية وغير ملموسة ناتجة عن تأثيرها مما يؤدي إلى إطلاقها ، وتمتد إلى الفضاء المجاور تمامًا لمصدر الصوت في جميع الاتجاهات فتابعونا.
الصوت وكوسيلة اتصال
للموجات الصوتية جاذبية تختلف من موجة إلى أخرى ، ويختلف تأثيرها من متوسط إلى متوسط (صلب ، مائي ، هوائي) ، وتختلف الكائنات الحية في آلية استقبال هذه الموجات وفقًا للنظام السمعي في كل منها:
- على سبيل المثال ، قد يسمع الشخص أصواتًا لا يستطيع أي كائن حي آخر سماعها ، أو قد تسمع نملة أصواتًا لا يسمعها الشخص ، كل يعتمد على نظام السمع الخاص به ، وآلية وقدرات تجميع مستقبلات السمع.
- تتكون الأذن البشرية بشكلها الخارجي من عدة مسارات منحنية بدرجة معينة ، وهذا الشكل الخاص يسمح لها بجمع الموجات الصوتية التي تصل إليها وإنشاء مسار لهذه الموجات حتى تدخل الأذن.
- بعد ذلك ، ترسل الأذن الداخلية رسالة إلى الدماغ مع منبه يحفز الدماغ على إرسال رسالة تشير إلى أنه عن طريق تحفيز مستقبلات الأذن الداخلية للقيام بعملها ، فإنها تقوم بتحليل هذه الموجات الصوتية المتقطعة.
- التي تشكل معًا شريحة صوتية لها معنى في الدماغ البشري يترجمها. كما ذكرنا سابقًا ، تختلف شدة الصوت من وسط إلى آخر.
- إذا افترضنا وجود قضيب حديدي ضربناه بسطح حديدي بنفس القوة ، فإن الصوت الناتج عن هذه العملية على الرغم من حقيقة أن الأساليب والوسائل كانت بنفس القوة ستنتج أصواتًا ذات شدة مختلفة في وسط مائي حولها. شدة في وسط صلب.
- وهكذا نسمع صوتًا أعلى في الماء منه في وسط صلب اعتمادًا على سرعة وانتشار الموجات الصوتية.
- بما أن الصوت عبارة عن موجات ، فمن الواضح أننا يجب أن نعرف أن له خصائص موجات مثل الرنين.
- يستخدم الصوت كوسيلة للتواصل بين الكائنات الحية. على سبيل المثال ، يقوم الشخص بطرد الهواء من الرئتين بكميات معينة ويضرب الحبال الصوتية عند خروجها.
- مما يؤدي إلى اهتزاز الشحنة وتكوين موجات مختلفة تخرج من الفم حتى نطق الحروف ، كما تستخدم عند الحيوانات في عمليات التزاوج والدعوة والقتال فيما بينها ، لأن الصوت الكبير يسبب الخوف في الحفلة الاخرى.
عملية سماع الأصوات
تختلف مستويات الصوت المسموع حسب أطوالها الموجية. هناك موجات صوتية لم يسمعها الإنسان وتسمعها حيوانات أخرى:
- لذلك ، تحول الناس إلى صنع آلات يمكنها قراءة الموجات الصوتية غير المسموعة وتحويلها بعد المرور بعمليات تنقية مختلفة إلى أصوات مسموعة يمكن فهمها.
- عملية سماع الشخص عن طريق إدخال موجات صوتية من أذن الإنسان حتى تصل إلى طبلة الأذن الداخلية مسببة اهتزازات فيها.
- ثم تنتقل إلى الأذن الداخلية التي تعمل على تحويل هذه الاهتزازات إلى إشارات كهربائية يمكن للدماغ تحليلها وتحويلها إلى لغات يفهمها الإنسان.
ظاهرة الصدى وصدى التاريخ
لم تقتصر ظاهرة الصدى على الصوت فقط ، بل ذهبت أبعد من ذلك لتشمل الموجات الكهرومغناطيسية ، والتي تتمثل في انعكاس الضوء في المرايا ، وهذا ما يسمى بالرادار تم استخدامه لتحديد المسافة بين القمر والأرض:
- يعتبر الصدى انعكاسًا بشكل عام ، ولكن من المعروف أن الصدى يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالصوت ، ويعتبر انعكاسًا للصوت ، وهو وصول الصوت إلى أذن المستمع فور إصدار الصوت.
- وكذلك الصوت الذي يرتد عن قاع البئر ، داخل مبنى فارغ ، أو على الجانب الآخر من جدران الغرفة.
- ثبت علميًا أن ظاهرة الصدى مرتبطة بصدى موجة صوتية تضرب سطحًا صلبًا ، مما يؤدي إلى رنينها وتعود إلى النقطة التي نشأت منها.
- الفاصل الزمني بين بداية الصوت الأصلي وانعكاسه (صدى) هو 0.1 ثانية. وتجدر الإشارة إلى أن الصوت والضوء يتصرفان بشكل مشابه ؛ حيث يمكن إثبات ذلك من خلال إسقاط الضوء على مرآة بزاوية معينة.
- نلاحظ أنه يعكسه بنفس مقدار الزاوية التي يصدرها ، لكن الاختلاف بين الضوء والصوت يكمن في السرعة ، حيث يمكن للضوء أن ينتقل بسرعة كبيرة ، حتى 300000 كيلومتر في الثانية.
- أثار الصدى اهتمام الإنسان الذي بدأ القصة ، ودائمًا ما تحدث الناس عن الأساطير المتعلقة بهذه الظاهرة ، ومن أشهر الأساطير قصة صدى الإغريق.
- تقول الأسطورة اليونانية أن زيوس ، الذي كان متعدد الزوجات ، كان يحب إغراء حوريات جبل أوليمبوس.
- شعرت هيرا وزوجته وأخته بالغيرة منه لدرجة أنها اضطرت للذهاب عبر الجبل لمنعه من الحوريات.
- وفي كل مرة كانت تلاحق زوجها زيوس ، ظهرت الحورية إيكو ، إحدى الحوريات على جبل أوليمبوس ، على وجهها وصرفت انتباهها عن مطاردة زوجها بمحادثتها الممتعة والرائعة.
- عندما تكشف هيرا عن خدعة أيكو ، تغضب بشدة وتشتمها مما يمنعها من التحدث ويجعلها تكرر آخر ثلاث كلمات سمعتها ، وبالتالي ، تشعر أيكو بالوحدة وتكرر كل الكلمات التي تسمعها.
أطول صدى على الإطلاق
أجرى العلماء تجربة داخل نفق اسكتلندي هايلاند ، وأطلقوا رصاصة على خزان وقود يبلغ سمك جدرانه حوالي 45 سم في روسشاير ، اسكتلندا ، وسجلوا صدى استمر 112 ثانية ، محطمًا الرقم القياسي لأطول صدى:
- كشف واستكشاف آبار النفط في باطن الأرض.
- البحث بالموجات فوق الصوتية عن البشر.
- ابحث عن أعماق البحار والمحيطات.
- اكتشف مواقع الأرصدة السمكية لصيدها.
- يعد اكتشاف الصدى طريقة يعتمد فيها الحيوان بشكل أساسي على فريسته ؛ إنهم يصدرون أصواتًا تسمح لهم بامتصاص وتحديد البيئة ، مما يسهل عليهم إدراك العقبات التي قد يواجهونها.
- انتظار الفريسة والسيطرة عليها ، ويمكن للعقل البشري الاستفادة من هذه الآلية بتوظيفها في مجالات الاتصال المختلفة.
أهمية الصدى
ظاهرة الصدى مهمة للكائنات الحية بجميع أنواعها. على سبيل المثال ، يعتمد الحيوان على الإحساس بالصدى كوسيلة لمراقبة موقع فريسته ، حيث يعتبر السلاح الأول الذي يصطاده:
- يصدر أصواتًا تساعده على فهم مكانه ، ويحثه الصدى على التعرف على العقبات التي قد يواجهها لمطاردة فريسته.
- ومن الأمثلة على الحيوانات التي تستفيد من ظاهرة الصدى الدلافين والحيتان لأنها تحدد اتجاه حركتها في الماء وتحدد موقع السد.
- تستخدم بعض عائلات الحيوانات الصدى كوسيلة للتواصل ولغة للتواصل بين أفرادها ، ومن بين الحيوانات الأكثر اعتمادًا على ظاهرة الصدى هي الخفافيش ، حيث تستفيد منها في التعرف على عناصر البيئة المحيطة ، من أجل تحقيق الأهداف.
- تكمن أهمية الصدى في الإنسان في سلسلة من المجالات الطبية ، حيث يلجأ الأطباء إلى الانعكاس بالموجات فوق الصوتية لاستخراج الأعضاء الداخلية لجسم الإنسان ، وبالتالي تشخيص المرض.
- بالإضافة إلى فحص الأجنة ، يمكن الوثوق بها لغرض استكشاف مواقع حقول النفط على الأرض ومراقبة الأرصدة السمكية لصيد الأسماك ، واستخدامها من قبل البشر لقياس عمق البحار والمحيطات.
- أكدت الدراسات العلمية أن حدوث ظاهرة الصدى يرتبط ارتباطًا وثيقًا بتأثير الموجة الصوتية على سطح صلب ، وصديقها بمصدر الصوت بسبب الاصطدام ، تستغرق عملية الصدى 0.1 ثانية.
- يمثل جزء من الثانية الوقت بين لحظة انبعاث الصوت وصدى الصوت عند نقطة البداية. قد يرتد الصوت بشكل متكرر إذا كانت فجوة الحاجز أكبر أو على مسافات أطول ، وترتد عندما يضرب الصوت حواجز متعددة ، وبالتالي تتضاعف موجات الصدى.
في نهاية رحلتنا مع ظاهرة الصدى للكائنات الحية وأهميتها، يمكن القول أن ظاهرة الصدى هي من الأشياء التي أثارت اهتمام الإنسان لفترة طويلة، فهي تحدث بشكل دائم وفي كل مكان.