地震横波和纵波哪个快一点（地震次声波会引起人体心跳加速？）

山东平原县发生5.5级地震，多地震感强烈，甚至上海、陕西等地收到了预警通知。从媒体报道的情况来看，尽管地震区域发生了建筑损坏，但更多的是关注震后的一些处理措施，比如水电、交通等情况。实际上，这次地震造成24人受伤，伤势较轻。这也从侧面反应出本次地震强度有限。

地震区域建筑损坏，砖瓦结构

尽管此次地震危害相对较小，但是有网友提出了疑问：地震当时心跳加速，并怀疑是地震引发的次声波造成的。那么，这种说法是否真的科学？

地震次声波的危害

1、地震波

地震是地球板壳运动的结果。地球板壳长期处于一种缓慢的运动过程之中，两个板块之间长期存在着相互作用力。比如，两个板块之间长期处于挤压的状态之中，时间久了之后，两者之间的相对位移发生较大，相互的挤压力也越来越大。于是，板壳作用点处的岩层承受不住挤压力发生小范围压溃，两者从一种平衡状态滑移到另一种平衡状态。

地球板块之间存在作用力

这种板壳平衡态的过渡发生在“瞬间”，板壳之间长期积累的能量短时间内释放出来，就会引起较大的灾难。地下深处发生的板壳滑移运动，随着时间扩散到地表。这种扩散的过程，就是地震波的扩散过程。

地震波的扩散

地下深处发生的运动是任意方向的，地震能量以地震波的形式往外扩散。同学们都知道地震波分横波和纵波，这2种波的传递速度不同，纵波速度较快，造成的危害较小。因此，可利用两者地震波速的时间差，进行地震预警。

此次山东平原地震的地震波（UD方向）

通过专门的仪器，可以记录测试地点的地震波数据，也就是加速度随时间的变化图，纵坐标的值越大，反应出地震的等级也就越大。将地震波时域数据转换为频域数据，就可以得到加速度幅值随频率的变化图。从这个地震波的频域图上，就可以发现什么频率下，振动的幅度最大。

地震波的频域图

地震波的频率范围非常广泛，从低频到高频都有不同类型的地震波存在。低频：0.001 Hz到0.05 Hz；中频：0.05 Hz到1 Hz；高频：1 Hz到10 Hz。因此，地震波属于次声波。频率越高，对地面建筑物造成的危害也越大。此次地震造成了一定程度的建筑损坏，其频率大部分属于高频。

2、人体的固有频率

人体心脏的跳动频率不是固有频率，其值大概是1-1.7Hz，也就是每分钟心脏跳动60-100下。网友说的地震过程中心跳加速，也就是心脏跳动的频率增加，这种情况真的会发生吗？一个显而易见的解释就是共振。

共振

所谓共振，是指物体受到外载作用的频率与自身的固有频率非常接近，此时物体会在这个外载的作用下振动幅度越来越大，直至发生破坏。所以，从这个角度来看，地震波的频率虽然较小，有一部分的频率跟心脏跳动的频率差不多，但是这两个频率并不会直接发生共振。心脏的跳动对于心脏来说也是一种外载，其跳动频率非固有频率。

人体振动特性

整体上，人体受到外部激励，在5Hz的时候会出现共振，部分试验在8Hz时出现第二共振峰。人体内各器官的频率大多也在5Hz左右。某些局部组织，比如心脏的二尖瓣在正常状态下固有振动频率范围是50-120Hz，二尖瓣关闭不全时的固有振动频率范围是38-102Hz。可以看到，心脏局部组织的固有频率远超地震波的频率。不过，对于心脏整体来说，5Hz左右的外部激励，确实可以引起心脏的共振。

3、地震次声波难以引起心脏跳动加快

从频率范围角度来看，地震波的振动频率覆盖了心脏的固有频率，似乎确实可以引发心脏共振。但是，地震波并不是直接作用在心脏上的，而且地震波的频率也不仅仅只有5Hz一个频率。

心脏的跳动

地震波经过地面、建筑，再传递到人体之上，虽然其频率并不会发生变化，但是能量经过传递已经削弱了很多。特别是人体组织脚软，能量传递到心脏后，已经很小了。正常的心脏生长于人体之上，其固有频率因约束不同而发生变化。人体内部，特别是心脏附近，有组织液、其他脏器的包裹束缚，其固有频率会增大很多，极有可能超过了地震波的频率，这样的话就更加无法引起共振了。

鼓声会引起人体的“共鸣”

有时候，打鼓会让我们感觉到有“共鸣”。其实，这是因为鼓声的频率与心脏跳动的频率接近，声波传递到心脏后，与原来心脏自身的跳动结合，心脏跳动的幅度变大了。对心脏来说，这是两者激励的叠加，振动的幅值变大，但跳动频率没有变化。

4、总结

地震波的频率覆盖了心脏组织的固有频率。但是心脏组织并非单独个体存在，长在人体内的心脏组织，其固有频率因束缚更多而增加不小，极有可能以及超过了地震波的频率范围。另外，即便地震波覆盖了心脏的固有频率，但是传递至心脏的能量经过人体的衰减，以及大打折扣。所以，地震次声波引起心跳加快的可能性非常小。