Sains di Balik Series Populer The Umbrella Academy (2. Gelombang Suara)

Apakah gelombang suara mampu mematikan?

Spoiler: kekuatan yang dimiliki oleh si nomor 7 atau yang dinamakan Vanya Hargreeves adalah kemampuan mengendalikan gelombang suara sehingga memberikan energi yang sangat kuat untuk merusak/menggerakkan objek-objek di sekitarnya.

Peneliti dari University of Arizona memiliki ide untuk melenyapkan tumpukan bahan kimia milik angkatan udara berupa bahan foam yang digunakan untuk memadamkan api sebanyak 11 juta liter hanya dengan menggunakan gelombang suara sehingga menjadi air dan karbon dioksida. Teknologi ini dinamakan dengan sonochemical. Dalam kondisi tertentu, gelombang bunyi menghasilkan gelembung kecil yang jika meledak dapat menghasilkan energi yang sangat besar.

Suara juga digunakan dalam teknologi pengobatan, contohnya untuk memecahkan batu ginjal. Energi panas yang dihasilkan oleh gelombang suara juga mampu memutuskan ikatan kimia yang kuat perfluoroalkyl sulfonates (PFC) yang biasanya sulit untuk diputuskan sehingga mencemari lingkungan.

Lalu dapatkah gelombang suara membunuh orang seperti yang dilakukan Vanya?

Jawabannya adalah bisa, namun bergantung pada volume dan frekuensi. Sebelum itu mari kita mengetahui perbedaan desibel (dB) dan hertz (Hz). dB digunakan untuk mendefinisikan intensitas bunyi, sementara Hertz digunakan untuk mendefinisikan jumlah gelombang per detik atau yang lebih dikenal dengan frekuensi. Percakapan normal terjadi di rentang 50-65 dB. Mesin pemotong rumput memiliki volume sekitar 110 dB, sementara pesawat jet sekitar 140 dB.

Gelombang bunyi mampu merambat di berbagai medium cair dan padat, yang berarti mampu merambat di tubuh manusia untuk memberikan efek destruktif. Umumnya manusia mendengar bunyi di rentang frekuensi 20-20.000 Hz. Namun, dibawah itu manusia masih bisa merasakan efeknya. Justru gelombang suara dengan frekuensi rendah lebih banyak mempengaruhi tubuh manusia. Gelombang suara frekuensi rendah ini dikenal dengan istilah infrasonik, dan banyak diteliti oleh angkatan laut dan NASA sejak tahun 1950 an untuk memastikan bagaimana bunyi infrasonik mempengaruhi awak kapal selam dan pesawat ruang angkasa. Contohnya frekuensi 19 Hz dan volume 100 dB, kita tidak akan mendengar apa-apa. Namun frekuensi ini sama dengan frekuensi getar bola mata kita sehingga jika ada gelombang suara dengan frekuensi tersebut maka bola mata akan mengalami kedutan dan penglihatan menjadi kabur menyerupai warna abu-abu. Suatu ketika penghuni laboratorium melaporkan melihat hantu berwarna abu-abu. Setelah diselidiki ternyata ada kipas angin yang berputar dengan frekuensi 19 Hz dan menyebabkan efek resonansi pada bola mata.

Jika ada gelombang suara dengan frekuensi 0.5-0.8 Hz dan volume 166-177 dB, nafas kita akan menjadi tidak teratur, dan membuat tulang-tulang bergeretakan tidak teratur, merusak persendian, dan jika terekspos dalam jangka panjang juga bisa merusak penglihatan.

European Space Agency (ESA) di Noordwijk, Belanda juga mengatakan bahwa jika ada manusia tidak sengaja terkunci di sound facility mereka yang biasanya digunakan untuk uji ketahanan satelit terhadap gelombang suara yang dihasilkan saat launching roket, maka kondisi ini bisa berbahaya bagi manusia. Alasannya karena ruang ini adalah ruang tertutup memudahkan gelombang suara terdispersi dan mencapai level tertentu. Biasanya sebanyak 300.000 air galon dimasukkan ke dalam ruang ini untuk meredam kerusakan akibat energi yang sangat besar. Saintis juga pernah mengkalkulasi bahwa dibutuhkan 240 dB untuk memecahkan kepala manusia. ESA hanya mampu menghasilkan maksimum 154 dB, dan tidak langsung membunuh karena batas ambang suara yang membunuh adalah antara 185-200 dB. Dengan 154 dB yang terjadi adalah kerusakan permanen gendang telinga. Terekspos volume 154 dB mungkin sama dengan berada di jarak dekat dengan pesawat jet.

Untuk persenjataan juga ada long range acoustic device (LRAD) seharga 30.000 dolar yang menghasilkan bunyi dengan volume 150 dB, cukup untuk membuat seseorang kehilangan pendengaran secara permanen walaupun dari jarak 300 meter.

Jadi kesimpulannya, gelombang suara dapat membunuh, namun tidak dengan berdiri di depan speaker raksasa.

Gambar : Vanya Hargreeves dengan kekuatan gelombang suara. Sumber : Netflix

Sumber : “The destructive power of soundwave” https://phys.org/news/2013-12-destructive-power.html

“Can soundwave kill?” https://science.howstuffworks.com/can-sound-wave-kill.htm

“Could a sonic weapon make your head explode?” https://www.popsci.com/technology/article/2012-11/acoustic-weapons-book-excerpt/