How to see with sound - Jacques S. Abramowicz

Translator: treska zrar Reviewer: Daban Q. Jaff

In a pitch-black cave, bats can’t see much.

لە ئەشکەوتێکی زۆر تاریکدا، شەمشەمەکوێرەکان ناتوانن بەباشی ببینن.

But even with their eyes shut,

بەلام بە چاوی داخراوەوە،

they can navigate rocky topography at incredible speeds.

ئەتوانن بە خێراییەکی باوەڕپێنەکراو تێ بپەڕن.

This is because a bat’s flight isn’t just guided by its eyes,

ئەوە لەبەر ئەوەی شەمشەمە کوێرە تەنها چاوی ڕابەری ناکات بۆ فڕین،

but rather, by its ears.

بەڵکو، بەگوێیشی.

It may seem impossible to see with sound,

لەوانەیە ئەستەم بێت بینینی دەنگ،

but bats, naval officers, and doctors do it all the time,

بەڵام شەمشەمەکوێرە، ئەفسەری دەریایی، و دکتۆرەکان هەموو کات ئەنجامی دەدەن،

using the unique properties of ultrasound.

بەکارهێنانی خەسڵەتە ناوازەکەی سۆنەر.

All sound is created when molecules in the air, water,

هەموو دەنگەکان دروست دەبێت کاتێک گەردیلەکان لە هەوا، ئاو

or any other medium vibrate in a pulsing wave.

یان هەر ناوەندێکی تر دەلەرێتەوە لە ترپە شەپۆلیەکان.

The distance between each peak determines the wave’s frequency,

دووری نێوان هەر لوتکەیەک فراوانی شەپۆلەکه دیاری ئەکات،

measured as cycles per second, or hertz.

وەک خولێک دەپێورێت بۆ هەر چرکەیەک، یان هێرتزێک.

This means that over the same amount of time,

ئەمەش بەو مانایەیە کە لەسەر هەمان بڕی کاتە،

a high frequency wave will complete more cycles than a low frequency one.

شەپۆلێکی فراوانی بەرز بە خولی زیاتر تەواو ئەبێت لەشەپۆلە نزمەکە.

This is especially true of ultrasound,

بەتایبەت ئەمە لە سۆنەر ڕاستە ،

which includes any sound wave exceeding 20,000 cycles per second.

لە هەر چرکەیەیکدا شەپۆلێکی دەنگ زیاتر لە ۲۰ هەزار خول لە خۆ ئەگرێت.

Humans can't hear or produce sounds with such high frequencies,

مرۆڤ ناتوانێت فراوانیەکی ئاوا بەرز ببیستێت یان بەرهەم بهێنێت،

but our flying friend can.

بەڵام هاوڕێ فڕیوەکەمان ئەتوانێت.

When it’s too dark to see, he emits an ultrasound wave with tall peaks.

کاتێک زۆر تاریک ئەبێت، بەرزترین شەپۆلی سۆنەرەکە ئەنێرێت.

Since the wave cycles are happening so quickly,

لەو کاتەوەی خولی شەپۆلەکان زۆر بە خێرایی ڕوو ئەدات،

wave after wave rapidly bounces off nearby surfaces.

شەپۆل دوای شەپۆل لادەدات لە نزیک ڕووەکەی.

Each wave’s tall peak hits every nook and cranny,

لوتکەی هەر شەپۆلێکی لە هەموو سوچ و درزێکی ئەدات،

producing an echo that carries a lot of information.

بەرهەمهێنانی دەنگدانەوەیەک کە ئاگاداری زۆر لە خۆ دەگرێت.

By sensing the nuances in this chain of echoes,

بە هەستکردن بە گۆڕان لەم زنجیرە دەنگدانەوەیەدا،

our bat can create an internal map of its environment.

شەمشەمە کوێرەکان دەتوانن نەخشەی ژینگەیەکی ناوەکی درووست بکەن.

This is how bats use sound to see,

بەو جۆرەیە کە شەم شەمەکوێرەکان دەنگ بۆ بینین بەکاردێنن،

and the process inspired humans to try and do the same.

ئەو پڕۆسەیە ئیلهامبەخش بوو بۆ مرۆڤ تا هەمان کار بکات.

In World War One, French scientists sent ultrasound beams into the ocean

لەجەنگی جیهانی یەکەمدا، زانایانی فەرەنسی تۆرەی سۆنەریان نارد بۆ ناو زەریا

to detect nearby enemy submarines.

بۆ دۆزینەوەی دوژمنی ژێر دەریای نزیک لێیان.

This early form of SONAR was a huge success,

ئامێری دۆزینەوەی سۆنەر لە ژێر ئاو سەرکەوتنێکی گەورە بوو،

in large part because sound waves travel even faster through mediums

چونکە بەشێوەیەکی گشتی شەپۆلی دەنگی خێراترە لە نێو ناوەندەکان

with more tightly packed molecules, like water.

لەگەڵ بەربەستە گەردیلەیەکان، وەکو ئاو.

In the 1950s, medical professionals began to experiment with this technique

لەساڵی ١٩٥٠دکتۆرەکان ھەڵسان بەتاقیکردنەوەی ئەو تەکنیکە

as a non-invasive way to see inside a patient’s body.

تاقیکردنەوەیەکی پزیشکیە بۆ بینینی ناوەوەی جەستەی نەخۆشێک

Today, ultrasound imaging is used to evaluate organ damage,

ئەمڕۆ، بۆ هەڵسەنگاندنی زیانە جەستەیەکان وێنەی سۆنەر بەکاردێ،

measure tissue thickness, and detect gallbladder stones, tumors,

بۆ پێوانەی شانە ئەستوربوەکان، و دۆزینەوە بەردی زراو، ئاوساویەکان،

and blood clots.

لەگەڵ مەینی خوێن.

But to explore how this tool works in practice,

بەڵام بۆ ئاشکراکردنی چۆنیەتی کارکردنی ئەو ئامێرە،

let’s consider its most well-known use— the fetal ultrasound.

بە سەرنجدانمان لە دیارترین بەکارهێنانی ئەویش سۆنەری کۆرپەلەیە.

First, the skin is covered with conductive gel.

یەکەم، جەستە داروپۆش بێت بە جێڵی گەیەنەر.

Since sound waves lose speed and clarity when traveling through air,

کاتێک ئەچنە هەوا، شەپۆلە دەنگیەکان خێرای وڕونی لەدەست دەدەن،

this gooey substance ensures an airtight seal

ئەم مادە لینجە کونێکی داخراو دەستبەر ئەکات

between the body and the wand emitting ultrasound waves.

لە نێوان جەستە و توڵەکە شەپۆلی سۆنەر دەنێرێت.

Then the machine operator begins sending ultrasound beams into the body.

پاشان ئامێرەکە دەست دەکا بە ناردنی تیشکی سۆنەرەکە بۆ ناو جەستە.

The waves pass through liquids like urine, blood, and amniotic fluid

شەپۆلەکان تێدەپەڕن بەناو شلەکانی وەکو میز، خوێن، شلەی زراو

without creating any echoes.

بەبێ دروست کردنی ھیچ دەنگدانەوەیەک.

But when a wave encounters a solid structure, it bounces back.

بەلام کاتێک شەپۆل بەرەو ڕووی شتێکی رەق دەبێ، دەگەڕێتەوە.

This echo is rendered as a dot on the imaging screen.

ئەو زرینگانەوە کەلەسەر شاشەکە دەرەکەوێت وەکو خاڵێک.

Objects like bones reflect the most waves,

تەنێکی وەکو ئێسکەکان بەرپەچی زۆرترین شەپۆل ئەدەنەوە،

appearing as tightly packed dots forming bright white shapes.

دەردەکەوێت لەشێوەی باربەست و خاڵی درەوشاوەو سپی.

Less dense objects appear in fainter shades of gray,

کەمتر خەست تر دەردەکەون لە سێبەری کزی مەیلەو ڕەساسی،

slowly creating an image of the fetus’s internal organs.

بەهێواشی وێنەکە دروست دەکا لە ئاوڵەمەی ئەندامی ناوەکی.

To get a complete picture,

بۆ ئەوەی شێوەیەکی تەواومان دەست کەوێت،

waves need to reach different depths in the patient’s body,

شەپۆلەکان دەگەن بە قوڵیە جیاوازەکانی جەستەی نەخۆشەکە،

bypassing some tissues while echoing off others.

تێپەڕینی هەندێک لە ڕیشاڵەکان لەکاتی زرنگانەوەی ئەوانی تر.

Since longer, low frequency waves actually penetrate deeper

بۆ ماوەیەکی درێژ، شەپۆلە نزمە دوبارەوە بوەکان قوڵتر بڵاو دەبنەوە

than short, high frequency ones,

پاشان کورت دەبنەوە، بۆ شەپۆلی بەرزی فراوان،

multiple frequencies are often used together

شەپۆلە دوبارەبووەکان بەزۆری بەیەکەوە ڕوو ئەدەن

and composited into a life-like image.

پێکهاتوون وەکو وێنەیەکی ڕاستی ژیان.

The operator can then zoom in and focus on different areas.

ئیشپێکەرەکە دواتر ئەتوانێت نزیکی بکاتەوەو سەنج بخاتە شوێنی مەبەست.

And since ultrasound machines send and receive cascades of waves in real time,

لەو کاتەوەی ئامێرەکانی سۆنەر ئەنێرێ و زنجیرەیەک شەپۆل وەرئەگرێ،

the machine can even visualize movement.

ئامێرەکە دەتوانێت جوڵەکانیش پیشان بدات.

The waves used for medical ultrasound range from 2 million to 10 million hertz—

شەپۆلەکانی سۆنەری پزیشکی بە نزیکەی ۲ بۆ ۱۰ ملیۆن هێرتز پێک دێت__

over a hundred times higher than human ears can hear.

ڕێژەی سەد هێندی ئەوەیە کە مرۆڤ دەتوانێ بی بیستێ.

These incredibly high frequencies create detailed images

ئەو شەپۆلە بەرزو فراوانانە بونەتە هۆی دروستبوونی وێنەکان

that allow doctors to diagnose the smallest developmental deviations

هەروەها وا لە پزیشکەکان دەکات کە بچوکترین لادان دیاری بکەن

in the brain, heart, spine, and more.

لە ناو مێشک، دڵ، بڕبڕەی پش، وە زیاتر.

Even outside of pre-natal care,

تەنانەت گرینگیدان بەهەموو شێوەیەک پێش لەدایکبوون،

medical ultrasound has huge advantages over similar technologies.

سۆنەری پزیشکی سودێکی گەورەی هەیە لەسەرووی هەموو تەکنەلۆجیا لێکچوەکان.

Unlike radiation-based imaging or invasive surgical procedures,

جیاواز لە تیشکی وێنە دانان یان ئامێرە نەشترگەریەکان،

ultrasound has no known negative side effects when used properly.

سۆنەر هیچ زیانێکی دیاری نیە ئەگەر بە باشی بەکاربهێنرێ.

At very high levels, the heat caused by ultrasound waves

لە ئاستێکی زۆر بەرزدا، ئەو گەرمیەی بەهۆی شەپۆلی سۆنەرەکەوەدروست ئەبێت

can damage sensitive tissues,

دەبێتە هۆی زیان گەیاندن بە شوێنە هەستیارەکان،

but technicians typically use the lowest levels possible.

بەڵام پسپۆڕەکان بەشێوەیەکی ئاسای لەنزمترین ئاست بەکاری دێنن.

And since modern ultrasound machines can be small and portable,

لەو کاتەوەی ئامێرە سۆنەرە مۆدێرنەکان دەتوانرێت هەڵبگیرێ،

doctors can use them in the field—

پزیشکەکان دەتوانن لە بواری خۆیان بەکاری بێنن__

allowing them to see clearly in any medical emergency.

ڕێگەیان ئەدا بەباشی ببینن لەهەموو فریاگوزاریە سەرەتاییەکان.