I slutet av stenåldern (c. 4000-2000 f. Kr. i Europa) uppfördes megalitiska strukturer, de flesta står till idag. Förutom jordplattformar, enstaka megaliter och deras komplex, till exempel Stonehenge, byggda i form av en cirkel, gjordes många i form av lerkammare, ibland fodrade med sten, med en eller flera korridorer för åtkomst utanför, ofta korsformade.
Och även om det bara hittades ben i dem, kan det inte hävdas att byggnaderna uteslutande tjänade som begravningsplatser - de kunde också vara altare för offren, där förfädernas andar dyrkades.
Akustisk arkeologi som vetenskap har framkommit ganska nyligen: forskare som studerar de akustiska egenskaperna hos forntida byggnader har föreslagit att de människor som designade och byggde dessa kamrar uppmärksammade underjordiska rums resonansegenskaper.
I ett försök att belysa hur dessa forntida strukturer fungerade studerade författaren Paul Devereaux och Princeton University-professor Robert Jahn de akustiska egenskaperna hos ett antal förhistoriska underjordiska kammare i hela Storbritannien och Irland.
De undersökte Chun dolmen i Cornwall, en megalitisk begravningsstruktur med en kammare som grävts i marken, och Waylands Smighty i Berkshire, en lång berg med en stenlagd grav.
Chun
Därefter genomförde de en studie av Newgrange - ett stort korridorgrav med en korsformad kammare samt två begravningsstrukturer vid Lough Crew, som alla ligger i det irländska länet Meath.
Kampanjvideo:
Högtalare installerades i kammaren i varje megalitisk struktur, genom vilket toner ljud; i detta fall valdes frekvensen för den högsta intensiteten av ljudvibrationer och det högsta ljudet. Kamerorna resonerade tack vare ljudvågor: vågorna som spridits genom korridorer, reflekterade i återvändsgrändar, och, överlagrade på väg tillbaka, förstärkte ljudet. Jämfört med frekvenserna som gav de mest kraftfulla efterklang var forskarna ganska förvånade.
Trots det faktum att byggnaderna var väsentligt olika i storlek, form och byggnadsmaterial, resonerade de alla i ett mycket lågt frekvensområde: 95-112 hertz, vilket är ganska förenligt med vokalområdet för en mänsklig röst, åtminstone en manlig baryton. De mänskliga resterna som finns i sådana byggnader gjorde det möjligt för arkeologer att komma till en allmän slutsats: byggnaderna användes som gravkamrar
Forskarna undrade: kunde de resonansegenskaper som var specifika för varje kammare tyda på att ritualskån utfördes antingen före eller under begravning i kamrarna? Djupet och efterklanget av röstljudet vid kamerans resonansfrekvens förbättras kraftigt; detta kan "skapa ett stabilt intryck av förekomsten av övernaturliga krafter - gudar eller förfäder."
Forskare vid University of Reading har studerat de akustiska egenskaperna i Camster Round, en neolitisk korridorgrav i Skottland, med en kopia av strukturens resonansegenskaper. Och de fick reda på: eftersom graven är byggd som en smal korridor som leder till en rund kammare, måste hela strukturen resonera som en flaska.
Newgrange (Irland).
Denna typ av resonans observeras i en Helmholtz-resonator - en flaska med en hals som blåses in i; luften i flaskan expanderar och sammandras som en helhet och producerar ljud. Forskare har funnit att kammaren är utformad för att resonera som en flaska, att producera ljud i kammaren (mycket mer troligt än antagandet att stenåldersdyrkare samlades vid kammaringången och flitigt inåt).
Modellen exekverad i en viss skala visade att resonansen i byggnaden borde vara 4–5 hertz. Men vänta en stund! Detta är långt under området för den mänskliga rösten och, för den delen, räckvidden för tangenten för musikinstrument. Folk hör inte ens ljud under 20 hertz. Har den sammanhängande teorin att religiösa sånger under ritualerna i stenåldern fått Camster Round-kammaren att resonera, krossat i bitar?
Men forskare trodde inte det. Enligt deras åsikt måste det finnas ett sätt som låter dig bygga upp ljudvibrationer även vid så låga frekvenser. Ren ton består av tryckfluktuationer, som inte plockas upp av vårt öra som ljud. Det är först när vibrationer följer varandra kontinuerligt att våra trumhinnor vibrerar med en hastighet av mer än tjugo gånger per sekund, och vi skiljer noten.
Men när du träffar trumman med en hastighet av fyra till fem gånger per sekund kommer hörbara ljud att uppstå, upprepade med en frekvens av 4-5 hertz. Varje takt producerar ljudvågformer (som vibrationer som utgör en ren ton), men takten följs av efterklang i trumhuden - vi kan höra det.
Stony Littleton är en neolitisk berg som finns i Somerset. Tänk om han agerade på grund av principen om en resonanskammare, som gjorde religiösa sång mer sonorösa?
och därför hör vi trummor med en hastighet av fyra gånger per sekund, även om denna frekvens inte är tillräckligt för vår hjärna för att kombinera slagen till ett ljud med en viss tonhöjd.
Under tiden är det dags att flytta med vår trumma direkt till Skottland.
Forskarna samlade en publik i begravningskammaren och började slå trumman med en hastighet av fyra slag per sekund (frekvens på 4 hertz). Publiken som lyssnade senare medgav att under trumman hade de ovanliga sensationer - de kände att ljudet på ett visst sätt påverkar deras puls och andning. Vissa sa att om trumman varade längre skulle de andas snabbare. Men under slag av samma kraft, men långsammare, från vilken utrymmet inte resonerade, fanns det färre sådana klagomål.
Begravningskammare på Stony Littleton gravhögen (England).
Naturligtvis är sådana upplevelser subjektiva, men när NASA-forskare när de utformade en raket studerade effekterna av vibrationer på människokroppen, fann de att olika delar av vuxens kropp resonerar vid olika frekvenser. Enskilda inre organ vid vissa frekvenser vibrerade mer intensivt, vilket orsakade en betydande "hämning av kroppens vitala funktioner och obehagliga sensationer." Och vad är människans kropps resonansfrekvens? Ja, exakt vad forskarna från gravkammaren kom till i Camster Round - 4-5 hertz.
Kanske trodde folken i den neolitiska eran, som slog en trumma och orsakade en infrasonic resonans, att de kommunicerade med sprit, gudar eller förfäder? Undersökningar från 1970-talet visade att vid en frekvens av 4-5 hertz, människor känner sig yr och känner sig generellt obehag (vibrationer ökar, svarar i inre organ), men de faller också i dåsighet, de har en känsla av att de svänger och nu- de kommer att falla.
Kanske tog arkitekterna från stenåldern hänsyn till deras speciella resonansegenskaper när de utformade byggnader? Men om det resonanta ljudet tycktes dem ljudet från den andra världen, orsakade infrasonic vibrationer i sina egna kroppar och till och med ändrade medvetande? Intressant, och de störda grannarna vädjade inte till deras samvete?