Tajemniczy szum słyszą ludzie na całym świecie. Czy ty też?

Jest środek nocy. Panuje cisza. Po pewnym czasie dociera do twoich uszu cichy, ale ciągły szum. Może to nie do końca dobre określenie, dźwięk przypomina coś między warkotem a buczeniem. Jakby ktoś zostawił silnik diesla na chodzie, pracował klimatyzator sąsiada albo w oddali przelatywał samolot (choć żaden samolot nie przelatuje, do licha, tak długo).

Żadnego samochodu na ulicy nie widać. Sąsiad nie ma klimatyzatora, pompy ciepła, te źródła dźwięku odpadają.

Szum nie jest bardzo głośny, ale jednak nie ustaje. Rozprasza przy zasypianiu. Cóż poradzić, będziesz spać przy zamkniętym oknie. Zamykasz je, kładziesz się w nadziei, że monotonny dźwięk ucichnie. Nic z tych rzeczy, szum słychać jedynie nieznacznie słabiej lub tak samo (niektórzy twierdzą, że przy zamkniętych oknach jest wręcz gorzej: szum jest wyraźniejszy).

Wypytujesz sąsiadów, czy też słyszą nocami jednostajne, niskie dźwięki. Nie wszyscy je słyszą, ale tak, to nie jest twoje złudzenie. Szum przeszkadza jeszcze kilku osobom w okolicy.

Zaczynacie coś w rodzaju śledztwa. Może to jakieś urządzenie na dachu sąsiedniego budynku? Nic takiego w okolicy nie ma, to jednorodzinne domy i stare bloki. Próżno szukać tu klimatyzatorów czy instalacji przemysłowych. Trudno też ustalić, skąd ten szum dobiega. Wydaje się dobiegać zewsząd.

Jest was już całkiem spora grupa kilkudziesięciu osób. Zatrudniacie ekspertów od akustyki, wertujecie plany i mapy, piszecie do urzędów. Mimo wielomiesięcznego dochodzenia źródła tego dźwięku nie udaje się ustalić.

Jedni potwierdzają, że ten szum słyszą, ale im nie przeszkadza. Inni uważają go za dokuczliwy, ale nauczyli się z nim żyć. Jeszcze inni stwierdzają, że jest nie do zniesienia i wyprowadzają się z tej okolicy.

Zaczęło się w Wielkiej Brytanii

Tak wyglądają opowieści setek ludzi w wielu miejscach na Ziemi. Trapi ich Szum (The Hum). Trudno powiedzieć, od kiedy.

Pierwsze medialne doniesienia pochodzą z Wielkiej Brytanii z lat sześćdziesiątych XX wieku. Na niskie brzęczące dźwięki uskarżali się mieszkańcy Bristolu, Birmingham, Hertfordshire i Strathclyde (opisywał „The Guardian” w 2004 roku).

W latach siedemdziesiątych systematyczni Brytyjczycy postanowili zbadać to zjawisko naukowo. Przestudiowano pięćdziesiąt przypadków osób uskarżających się na „niskie, pulsujące dźwięki w tle”. Opis dźwięków odpowiadał częstotliwości między 30 a 40 herców (Hz). To bardzo niskie częstotliwości, blisko dolnej granicy częstotliwości rejestrowanej przez ludzki słuch (około 20 Hz).

Szum słyszano zwykle w obszarze o promieniu 10 kilometrów. W większości przypadków dźwięki słychać było przy chłodnej pogodzie, lekkim wietrze i najczęściej wcześnie nad ranem. Źródeł tego szumu jednak nie udało się jednoznacznie ustalić.

Wtedy po raz pierwszy postawiono hipotezę („New Scientist” 1973), że być może niektórzy ludzie słyszą dźwięk prądu strumieniowego. To wiatry wiejące w atmosferze na wysokości 8-10 kilometrów z zachodu na wschód z prędkością około 200 kilometrów na godzinę. Teoretycznie mogłyby wytwarzać niskie dźwięki, które byłyby słyszalne dla niektórych ludzi, jednak akustycy twierdzili, że to „zupełny nonsens”.

Przede wszystkim, czemu słyszano dźwięki w jednych miejscowościach, a innych, odległych o dziesiątki kilometrów, już nie?

Potem w USA, Australii, Kanadzie i Niemczech

Podobne zjawisko trapiło także mieszkańców miejscowości Taos w stanie Nowy Meksyk we wczesnych latach dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku (opisywał biuletyn Stowarzyszenia Akustyków Amerykańskich w 1995 roku).

Badania nie wniosły zbyt wiele nowego. Może poza tym, że szum słyszała mniej więcej co pięćdziesiąta osoba (przynajmniej 2 procent populacji), niezależnie od płci. Pewien wpływ miał natomiast wiek: częściej niż młodzi i starsi, słyszeli go ludzie w średnim wieku.

W 2006 roku doniesienia o jednostajnych niskich dźwiękach pojawiły się także w nowozelandzkim Auckland. Wtedy też prawdopodobnie po raz pierwszy udało się je nagrać (jak donosił „Sydney Morning Herald”).

W 2011 roku niskie buczenie zaczęło też przeszkadzać mieszkańcom Windsoru w kanadyjskim Ontario. Tu od razu znalazł się podejrzany: przemysłowe instalacje na wyspie Zug na drugim brzegi rzeki Detroit (na jednym jej brzegu leży amerykańskie miasto Detroit, na drugim kanadyjski Windsor). Do urzędników dotarło ponad 22 tysiące zgłoszeń o hałasie. Spekulowano, że źródłem uciążliwego dźwięku może być tamtejsza huta stali. Nie jest to wykluczone, bo gdy w hucie wygaszono wielki piec w kwietniu 2020 roku, hałas ustał (donosiły media, na przykład CBC).

Podobne dźwięki zgłaszali też mieszkańcy Frankfurtu i Darmstadtu w 2021 roku. W tym drugim mieście rok później udało się ustalić jego źródła: były to dwie wadliwe instalacje wentylacyjno-chłodnicze, jedna pompa ciepła i trzy wadliwe instalacje tłumiące dźwięki w elektrowniach (donosił portal Hessenschau.de).

Przemysłowe pochodzenie tych dźwięków poniekąd tłumaczy ich tajemniczość. Firma, której urządzenia wytwarzają dźwięki, często nie jest świadoma, że są uciążliwe dla okolicznych mieszkańców. Gdy taką świadomość już nabędzie, rzadko kiedy przyzna „to nasz kompresor, przepraszamy” i go wymieni. Będzie twierdzić, że wszystko spełnia normy, żeby uniknąć kosztów remontu, wymiany, ewentualnej kary administracyjnej czy odszkodowań.

Windsor i Darmstadt to te nieliczne przypadki, gdy udało się ustalić źródło uporczywego szumu. Przypadków niewyjaśnionych jest dużo więcej.

W 2022 roku podobny problem zgłaszali mieszkańcy hrabstwa St. Louis w stanie Missouri. W 2023 mieszkańcy Omagh w Irlandii Północnej. W 2025 roku zaś kanadyjskiego Yukonu. Miejsc, w których ludzie słyszą „szum”, jest dużo więcej.

Czy to prąd elektryczny? Raczej nie

W 2016 roku na łamach „The Conversation” swoje doświadczenie z dziwnym szumem opisał Glen MacPherson, wykładowca University of Columbia. Był jedynym domownikiem, który słyszał wieczorami i w nocy niskie dźwięki podobne do przelatującego w oddali samolotu.

Nie ma w tym nic dziwnego. Poniżej częstotliwości 250 herców ludzki aparat słuchu reaguje na dźwięki znacznie słabiej: wydają się cichsze niż wyższe częstotliwości o tym samym natężeniu dźwięku. Wrażliwość naszych zmysłów na bodźce, również słuchowe, jest sprawą mocno indywidualną. (Liczba i gęstość czopków i pręcików w oku, komórek rzęsowych w uchu, szybkość przekazywania impulsów wzdłuż dróg nerwowych, reaktywność struktur mózgowych są determinowane przez geny.)

MacPherson, jak wiele osób słyszących ten uporczywy dźwięk, słyszał go wyraźniej w domu niż na zewnątrz. Jego źródła poszukiwał więc w domowych instalacjach. Bezskutecznie. W desperacji wyłączył nawet główny bezpiecznik, by odciąć zasilanie. Szum jedynie się nasilił.

Rzeczywiście, te zagadkowe dźwięki mają niskie częstotliwości zbliżone do 50 herców, czyli taką, jaką ma przesyłany w sieci prąd zmienny, wykorzystywany przez urządzenia domowe i przemysłowe. Zagadkowy szum jednak słychać także poza obszarami zabudowanymi i z dala od instalacji wysokiego napięcia. Jak przekonał się MacPherson, to błędny trop.

Błędny także dlatego, że częstotliwość prądu zmiennego 50 herców oznacza, że zmienia on swój kierunek 50 razy na sekundę. Wywołuje to drgania 100 razy na sekundę (przy każdej zmianie kierunku) i linie wysokiego napięcia brzęczą z częstotliwością 100 herców. Zagadkowy szum jest niższym dźwiękiem.

Owszem, większość urządzeń elektrycznych wydaje dźwięki. Również ledwo słyszalne i nie przez wszystkich (znów z powodu wrodzonych różnic wrażliwości na bodźce). To tak zwane „piszczenie cewek”. Powstaje, gdy prąd przepływający przez cewki elektromagnetyczne lub transformatory wywołuje drgania o częstotliwości słyszalnej dla człowieka. Są to jednak najczęściej piszczące, wysokie dźwięki o częstotliwości od 1 kiloherca do 20 kiloherców (tysięcy herców). I ustają po wyłączeniu urządzenia z sieci.

Fale radiowe? Też nie

MacPherson w 2012 roku stworzył The World Hum Map and Database Project – bazę danych i mapę szumu. Rejestruje doniesienia o tym uporczywym, niskim dźwięku na całym świecie. Dość intrygujące jest, że większość zarejestrowanych tam przypadków pochodzi z USA, Kanady, Europy Zachodniej i Australii. Przypadki w Ameryce Południowej są stosunkowo nieliczne, zaś w Azji i Afryce niezmiernie rzadkie.

MacPherson jest zwolennikiem teorii wysnutej przez (swoją drogą dość kontrowersyjnego) geofizyka Davide Deminga, że za niskie dźwięki odpowiadają fale radiowe o bardzo niskich częstotliwościach (Very Low Frequency, VLF). Są używane przez marynarki wojenne wielu krajów do komunikacji radiowej z łodziami podwodnymi oraz z górnikami w kopalniach. Demming postawił hipotezę, że w jakiś niewyjaśniony sposób fale te są odbierane przez ludzki aparat słuchu, który odczuwa je jako dźwięki.

Jest to mocna spekulacja i nie ma na to żadnych naukowych dowodów.

Eksperymenty co prawda wskazują, że w pewnych warunkach mikrofale mogą wywoływać zjawiska akustyczne. Mikrofale to fale elektromagnetyczne o bardzo wysokich częstotliwościach i krótkich długościach fal, rzędu milimetrów lub centymetrów. To inny zakres niż fale radiowe, które mają długości fal rzędu metrów do dziesiątek kilometrów. No i nigdy nie dowiedziono, że fale radiowe wywołują jakiekolwiek wrażenia dźwiękowe w aparacie słuchu. To kolejny zły trop.

Wulkany, błyskawice, fale i ryby

Kilka karkołomnych teorii o pochodzeniu tajemniczych dźwięków już poznaliśmy: wiatry wiejące stale wysoko w atmosferze, elektryczność, fale radiowe. Nic z tego, po bliższej analizie, nie trzymało się kupy. Wiele innych teorii – również.

W 2015 roku francuscy naukowcy wysunęli hipotezę, że jest to echo fal oceanicznych rozbijających się o szelfy kontynentalne (nie wszystkie miejsca, z których donoszono o szumie leżą w pobliżu wybrzeży). Sugerowano też, że tajemniczy szum wywołują drgania sejsmiczne (nie wszystkie miejsca z szumem leżą na obszarach aktywnych sejsmicznie).

W powierzchnię Ziemi uderza osiem milionów wyładowań atmosferycznych rocznie. Spekulowano, że w jakiś sposób wprawia to jonosferę w drgania (jonosfera zaczyna się na wysokości 50-60 km, cokolwiek dzieje gdzieś się na tej wysokości, rozchodzi się w promieniu 800 kilometrów).

Wysuwano również teorie, że są to dźwięki wytwarzane przez zwierzęta. Niektóre ryby z rodzaju Porichthys, na przykład Porichthys notatus (czyli ropusznik świszczący) mogą wydawać niskie i jednostajne dźwięki. Tyle że ryby te żyją w Ameryce Północnej (nie występują na innych kontynentach). I niekoniecznie akurat blisko miejsc, gdzie słychać zagadkowy szum.

Prócz ryb podejrzewano też owady, ale one raczej tak niskich dźwięków nie wydają. Przeszkodą jest fizyka. Częstotliwość dźwięku jest ściśle związana z wielkością rezonatora: im mniejszy, tym dźwięki wyższe (co ładnie ilustrują dźwięki skrzypiec, altówki, wiolonczeli i kontrabasu). Owady mają zbyt niewielkie rozmiary, by wydawać niskie dźwięki.

A może to gazociągi?

Inżynier Steve Kohlhase przeprowadził śledztwo (które kosztowało go kilkadziesiąt tysięcy dolarów i dziesięć lat pracy) podążając innym tropem. To gazociągi. Jego zdaniem wszystkie lokalizacje, z których zgłaszano tajemnicze buczenie, mają jedną wspólną cechę: bliskość gazociągu. Tłoczony pod ciśnieniem gaz wibruje, a drgania roznoszą się jako dźwięki.

Na temat prywatnego śledztwa Kohlhase’a powstał nawet niespełna półgodzinny dokumentalny film, zatytułowany (z odrobiną przesady) „Doom Vibrations” (czyli „Wibracje zagłady”).

W 2009 roku szef oddziału audiologii szpitala Addenbrooke w Cambridge David Baguley w wypowiedzi dla BBC News oszacował, że problematyczny szum w jednej trzeciej przypadków ma faktycznie pochodzenie zewnętrzne (ze środowiska). W pozostałych dwóch trzecich przypadków jest zaś psychogenny: osoby słyszące szum zbytnio koncentrują się na nieistotnych dźwiękach tła. Jak twierdzi, większość słyszących ten szum cierpiała na nadwrażliwość na dźwięki.

Przyznał jednak, że większość przypadków pozostaje niewyjaśniona.

„Spontaniczne emisje otoakustyczne”

Pozostaje jeszcze wyjaśnienie fizjologiczne. Podążmy tym tropem, bo istnieje zjawisko „spontanicznych emisji otoakustycznych”, czyli wytwarzania dźwięków przez aparat słuchu.

To, że nasze uszy samoistnie wytwarzają dźwięki, udowodnił eksperymentalnie brytyjski fizyk David Kemp w 1978 roku. To efekt uboczny tego, jak w uchu działa „wzmacniacz” sygnałów. Zwykle są to dźwięki na granicy progu czułości słuchu, można je jednak zarejestrować odpowiednio czułym mikrofonem.

Całkiem sporo ludzi uskarża się też na inne uporczywe dźwięki zwane szumami usznymi, których przyczyna pozostaje do dziś niewyjaśniona. Może coś łączy (uporczywe) piszczenie w uszach z (równie uporczywym) buczeniem po nocach?

Szum (a raczej pisk) w uszach

Większość z nas czasem doświadcza dzwonienia lub piszczenia w uszach bez szczególnego powodu. W całkowitej ciszy większość ludzi słyszy też pewien, mniej lub bardziej subtelny pisk („cisza, aż w uszach dzwoni”).

Część osób słyszy ten dźwięk często lub stale. To szumy uszne (ang. i łac. tinnitus). Są opisywane jako stale lub często towarzyszący, uporczywe brzęczenie, szum lub pisk. Bywają bardzo dokuczliwe.

Jest wiele schorzeń (w tym nadciśnienie) i sporo leków, które mogą to zjawisko wywoływać lub nasilać. W większości, bo około dwóch trzecich przypadków, źródła szumów usznych nie udaje się ustalić. Prawdopodobnie szumy uszne, wbrew nazwie, powstają nie w uszach, lecz w głowie.

Na szumy uszne uskarża się, według badań, około 14 procent populacji. U części osób może odpowiadać za nie zjawisko spontanicznych emisji otoakustycznych, badacze szacują, że może być to nawet 9 procent populacji. U pozostałych osób może być to rodzaj defektu, w którym układ nerwowy w niewłaściwy sposób interpretuje sygnały, które płyną do mózgu.

Może wynikać z degeneracji nerwu słuchowego (sugerowali badacze w pracy z 2023 roku). Są też hipotezy, że jest to wynik zaburzonego wydzielania serotoniny (co sugerują badania na gryzoniach; tłumaczyłoby to, dlaczego w leczeniu szumów usznych skuteczne bywają leki z grupy selektywnych inhibitorów wychwytu zwrotnego serotoniny, SSRI). Jeszcze inne badania wiążą szumy uszne z zaburzeniami snu głębokiego.

Nie zmienia to faktu, że dla niektórych te dźwięki są uciążliwe i stanowią źródło dyskomfortu. W leczeniu szumów usznych stosuje się leki (m.in. wspomniane SSRI) oraz terapie akustyczne (które mają na celu przyzwyczajenie słuchu do tych dźwięków) i psychologiczne (na przykład terapię poznawczo-behawioralną).

Większość osób postrzega szumy uszne jako dźwięki o częstotliwości, najczęściej od 5 do 10 kiloherców. Uporczywy i tajemniczy szum „z otoczenia” zwykle postrzegany jest jako dźwięki znacznie niższe, o częstotliwości około 25-50 herców.

To sugerowałoby, że szumy uszne i tajemniczy szum to zupełnie odmienne od siebie zjawiska.

Nie jest to nadwrażliwość na dźwięki, zatem…

Niedawno badacze przetestowali eksperymentalnie dwie różne hipotezy dotyczące tajemniczego buczenia, mruczenia, czy szumu dobiegającego „z otoczenia”.

Pierwszą, że ludzie, którzy słyszą „szum” mają po prostu bardzo wrażliwych słuch w zakresie niskich częstotliwości (i rzeczywiście słyszą to, czego nie słyszą inni ludzie). Drugą, że „szum” wywołują spontaniczne emisje otoakustyczne w uchu środkowym (zwykle dla nas niesłyszalne).

Badacze znaleźli 28 osób, które uskarżały się na uporczywy szum o niskiej częstotliwości (ale nie szumy uszne) i poddali je dwóm badaniom.

Pierwszym było standardowe badanie słuchu w niskich częstotliwościach. Większość uczestników (aż 26 osób), jak się okazało, miała przeciętną wrażliwość na niskie dźwięki. Nie jest więc tak, że osoby słyszące szum są szczególnie wrażliwe na dźwięki z otoczenia.

Drugim badaniem był pomiar spontanicznych emisji otoakustycznych. W tym celu stosuje się po prostu małe mikrofony wsuwane do kanału słuchowego i rejestrację dźwięku. W tym badaniu okazało się – znów – że nic niezwykłego nie wykryto. Uszy badanych nie odbiegają od normy.

Innymi słowy, uszy badanych słyszących tajemniczy szum ani nie rejestrują dźwięków ze środowiska, których nie słyszą inni, ani same nie są źródłem tych dźwięków. To oznacza, że zagadkowy szum (jak zastrzegają: u niektórych osób) jest zjawiskiem subiektywnym.

Sęk w tym, że istnieje już zjawisko „subiektywnego postrzegania nieistniejących dźwięków” – to szumy uszne.

Autorzy tych badań zauważają, że choć znacznie rzadziej, szumy uszne mogą manifestować się także w niskich częstotliwościach. I sądzą, że tak właśnie jest u osób słyszących tajemniczy szum z otoczenia. Nawiasem mówiąc, tłumaczy to, dlaczego czasem ten niski dźwięk się nasila, gdy ktoś zamknie okno: przestają go zagłuszać dźwięki z otoczenia.

„Praca ta nie testowała bezpośrednio hipotezy, że tajemniczy szum to rodzaj szumów usznych. Może jednak stanowić wytłumaczenie wielu (choć z pewnością nie wszystkich) takich przypadków”, konkludują badacze w pracy opublikowanej w marcu tego roku w „PLOS One”.

Zagadka bliższa rozwiązania

Zagadka rozwiązana? Być może. Nie są to niestety rozstrzygające badania. Przede wszystkim grupa badanych (jedynie 26 osób) jest niewielka. Wyniki stanowią dość słaby dowód naukowy.

Nic nie stoi jednak na przeszkodzie, by takie same eksperymenty przeprowadzić na dużo większej liczbie badanych. Wtedy będziemy mieć większą pewność, że tajemniczy szum jest w większości przypadków subiektywnym odczuciem, jak szumy uszne. Nie oznacza to, że jednych i drugich nie ma. Potrafią bardzo uprzykrzyć życie. Pochodzą jednak z naszych własnych organizmów, niekoniecznie ze środowiska.

Opowieść o zagadkowym szumie to chyba przede wszystkim historia o tym, jak bardzo ufamy własnym zmysłom. W przypadku słuchu to zaufanie jest na wyrost. Jak wynika z badań, złudzenia słuchowe są zaskakująco częste: doświadcza ich przeciętnie co dziesiąty człowiek (1, 2). Ich częstotliwość nasilają zresztą zarówno stres, jak i kofeina.

Jest to też historia o tym, jak w pierwszym odruchu źródła nieprzyjemnych doznań poszukujemy w otoczeniu: liniach wysokiego napięcia, gazociągach, przemysłowych instalacjach i zjawiskach atmosferycznych. Trudno nam uwierzyć, że może zwodzić nas nasze własne ciało.

Jest to też trochę opowieść o tym, co dziś budzi w nas niepokój. Jak pisał w 2021 roku Jordan Tannahill (jest autorem powieści sensacyjnej „The Listeners” z tajemniczym szumem w tle): „Opierając się jednoznacznemu naukowemu wyjaśnieniu, Szum staje się w pewnym sensie pustym naczyniem, które wypełniamy naszymi lękami, pragnieniami i kaprysami”.

W opowieści o przemysłowych wentylatorach nie ma sprawstwa, podmiotowości ani emocji, dodawał. Nie ma ich też w opowieści o defekcie ludzkiej fizjologii. Może szum powinien zostać tajemnicą?