Могут ли слепые люди «видеть» с помощью эхолокации

Слепые герои фильмов иногда чувствуют мир даже лучше своих зрячих друзей. Но как обстоят дела в реальном мире? Может ли слух полностью заменить зрение и как работает этот феномен?

В некоторых фильмах и сериалах, таких как «Сорвиголова», люди со сверхчеловеческими способностями могут использовать эхолокацию, чтобы ориентироваться в пространстве. В некоторых случаях эта способность даже позволяет реагировать на определенные раздражители быстрее из-за развитой остроты слуха. Но как это явление работает в реальном мире и какие у него есть пределы?

Эхолокация построена на физических свойствах звука. Звук представляет собой колебания частиц воздуха, которые распространяются в пространстве как по цепочке: сначала начинает колебаться одна молекула, колебание передается ее соседу, затем следующей молекуле и так далее, пока это колебание не дойдет от источника звука к его приемнику. Громкость и высота звука зависят от того, с какой скоростью движутся молекулы воздуха при распространении от источника, и от того, насколько часто источник посылает в пространство звуковые импульсы.

В разных материалах скорость звука разная. В вакууме из-за отсутствия молекул звук, например, вообще не распространяется. В газах звук движется быстрее, чем в жидкостях, но в твердых материалах его скорость выше всего. В процессе своего движения звуковые волны могут наталкиваться на препятствия и отражаться от них. Из-за этого явления в закрытых помещениях можно услышать эхо, если в них нет ничего, что поглощает звуковые волны.

Отражаясь от объектов, звук движется обратно к источнику и его можно воспринять с помощью органов — ушей — или приемников. При этом частота и громкость отраженной звуковой волны сильно зависит от расстояния до объекта. В обычной воздушной среде человеческий слух может отличить изменение частоты звука только для объектов, находящихся на расстоянии до пары метров.

Ранее считалось, что с помощью эхолокации люди могут только примерно определять расстояния до тех или иных объектов в их окружении. Но исследование 2019 года показало, что слепые люди способны настолько хорошо развить способность эхолокации, что получаемая в результате этого явления информация почти полностью заменяет зрение. Такие люди обычно цокают языков с одинаковой громкостью и высотой звука, а отраженный от объектов сигнал обрабатывается у них в мозге там же, где раньше обрабатывалась визуальная информация. Это значит, что слепые могут буквально видеть трехмерное пространство с помощью отраженного звука.