Salute e malattia
Fin dall'antichità, quando Greci e Romani iniziarono a formulare teorie sulle onde sonore, gli esseri umani sono stati affascinati dalla scienza del suono. L'acustica, una branca della fisica, si occupa di tutti gli aspetti del suono, inclusa la sua produzione, trasmissione e ricezione. Mentre lo studio della musica e degli strumenti musicali costituisce una sfaccettatura dell'acustica, i campi dell'oceanografia, sismologia, medicina, architettura e ingegneria utilizzano tutti l'acustica.
L'uso degli ultrasuoni, onde sonore non udibili dall'orecchio umano, ha rivoluzionato la medicina. Come spiegato dall'acustico Daniel Raichel, gli ultrasuoni sono usati nei dispositivi a ultrasuoni sia per la diagnosi che per il trattamento dei pazienti. L'ecografia 3D è usata dai medici per tracciare la progressione delle malattie nel corpo. La sonoforesi usa onde sonore invece di aghi per somministrare farmaci come l'insulina attraverso la pelle e l'emostasi acustica usa gli ultrasuoni per fermare le emorragie. I medici hanno anche sperimentato la chirurgia acustica, usando il suono invece di un bisturi per distruggere tumori benigni o maligni.
L'orecchio umano è così sensibile da poter sentire il suono delle particelle d'aria che bombardano il timpano. Non sorprende quindi che l'esposizione ripetuta e prolungata al rumore possa danneggiare l'orecchio. Come afferma lo scienziato F. Alton Everest, i rumori professionali e ricreativi possono portare a perdita uditiva permanente. L'agenzia responsabile per la creazione di linee guida sugli effetti del rumore è il Federal Interagency Committee on Noise (FICON). FICON emette linee guida sui rumori ambientali come ferrovie, veicoli stradali e progetti di costruzione autostradale. Un'agenzia separata monitora il rumore degli aerei. L'OSHA, l'Occupational Safety and Health Administration, stabilisce e fa rispettare regolamenti di sicurezza, inclusi i limiti di esposizione al rumore.
Il sonar, acronimo di sound navigation and ranging, è uno strumento importante sviluppato dagli acustici subacquei. Ci sono due tipi di sonar, afferma l'esperto Daniel Raichel. Il sonar passivo rileva la radiazione sonora e permette ai biologi marini di ascoltare balene e delfini. Il sonar attivo emette un impulso sonoro e registra l'eco risultante. Questo tipo di sonar è usato per trovare relitti, mappare il fondale oceanico, rilevare iceberg sotto la superficie e studiare le migrazioni dei pesci. Entrambi i tipi di sonar sono usati dai militari per la navigazione sottomarina, il rilevamento di mine subacquee e le comunicazioni.
Poiché l'acustica è la scienza del suono e la musica è l'arte del suono, l'acustica musicale è il luogo dove scienza e arte si incontrano davvero. L'acustica musicale abbraccia una vasta gamma di argomenti come la fabbricazione di strumenti, la voce come strumento musicale, relazioni tra note e scale e la percezione della musica da parte dell'ascoltatore. Un ramo ben documentato dell'acustica musicale è lo studio dei violini costruiti da Antonio Stradivari. I ricercatori devono ancora scoprire perché questi strumenti costruiti nel XVIII secolo siano superiori nel suono a tutti gli altri.
Architettura e musica si combinano quando gli architetti progettano sale da concerto, teatri d'opera e studi di registrazione. Sale da concerto ben progettate eliminano difetti sonori come echi e volume eccessivo e migliorano la chiarezza del suono sia per il pubblico che per gli esecutori. Gli architetti seguono principi acustici nella costruzione di case e fabbriche. Applicazioni pratiche includono l'isolamento delle case contro il rumore ambientale esterno come il traffico e, nelle fabbriche, la riduzione del rumore dei macchinari negli spazi di lavoro.
Sicurezza sul lavoro