Занимательное волноведение. Волнения и колебания вокруг нас - Гэвин Претор-Пинней

Одна из опор пирса, будучи гораздо меньше волн, не оставляет позади себя никакой «тени», потому как волны опору огибают

Вообще-то, было бы некоторым заблуждением называть этих невероятно искусных мореплавателей наблюдателями за волнами, потому как на деле они не наблюдают волны — они их чувствуют. «Штурман ложится на дно каноэ, — описывал в 1862 году миссионер, — прикладывая правое ухо ко дну на несколько минут, и затем говорит остальным: «Земля — за нами, на одной с нами линии или впереди», — итак далее».

Датированная XIX веком навигационная карта маттанг с Маршалловых островов; хранится в Британском музее. Карта сплетена из жилок пальмовых листьев; по ней молодое поколение островитян узнавало, каким образом волны океанических зыбей при встрече с островами (обозначенными ракушками слева и справа) отражаются, преломляются и огибают их

Возможно, миссионер читал карту шиворот-навыворот, вот и выдумал ухо, приложенное ко дну каноэ. В наши дни ученые выяснили, что штурман обращал внимание на то, как каноэ раскачивается, а не на звуки: если корма поднималась раньше носа, зыбь накатывала сзади; если левый борт поднимался раньше правого борта, зыбь накатывала слева, и так далее. В действительности, при обучении будущие штурманы должны были плавать в море на спине — таким образом они учились чувствовать колебания волн.

* * *

Но как бы наглядно звуковые волны ни демонстрировали три закона волны, сами они в качестве объектов для наблюдения малоинтересны — в конце концов, мы их попросту не видим.

Однако я, как наблюдатель за волнами, получил очень важный урок: иногда волны можно познать не прямо, а косвенно, через их проявления. Ведь волновая сущность некоторых из них не всегда очевидна. Можете не верить, но я оказался на месте тех самых учеников-штурманов с тихоокеанских островов. Меня осенило: важно не глазеть на волны со стороны, а погрузиться в них с головой.

В мае этого года именно так я и поступил — со звуковыми волнами. Само собой, я, да что там я — все мы, погружался в них и раньше, однако на этот раз мои действия отличались осознанностью. Входя в комнату, я начал прислушиваться к тому, как изменяются звуки вокруг меня, как вибрирует мой голос, как слышны звуки шагов — от плитки в ванной комнате звуковые волны отражаются гораздо более звучно. За ужином я на мгновение замер, внимая чистому, камертонному звучанию бокала, задетого ручкой ножа. Мне подумалось: до чего тонкими должны быть вибрации хрупкого стекла, рождающие столь ясную, серебряную ноту. И, напротив, в оглушительном, подобном ударам медных тарелок, грохоте крышки сковороды, упавшей на пол, я не услышал вообще ничего музыкального. От крышки исходили перемешанные, разночастотные колебания, и потому в звуке отсутствовала чистота — это походило скорее на бранную тираду повара с кухни.

Хотя напрямую звуковые волны нам не видимы, мы можем наблюдать их проявления. Если вам случится попасть на концерт, где исполняют музыку в стиле регги, одолжите у соседа-курильщика зажигалку и поднесите ее, зажженную, к низкочастотному динамику. Вы увидите: пламя танцует под ритм музыки: взмывает и опадает, мерцая в такт звуковым волнам. Эти чистые физические колебания, демонстрируемые маленьким огоньком, отплясывающим заразительный уличный танец, — неотъемлемые движения звука. Вы, конечно же, испытаете воздействие звуковых волн и на себе — под их влиянием полости в вашей грудной клетке вибрируют. Итак, в том, что окружающие нас звуковые волны имеют физическую природу, никаких сомнений нет.

Однако если вместо ритмов регги с грохочущими «басами» вы заслушиваетесь классикой в исполнении оркестра из восьмидесяти музыкантов, это не станет для вас преградой на пути познания физической природы музыки. Закройте глаза. Представьте, что вы плывете на спине в море звуковых волн. Представьте, что они текут под вами, слегка покачивая. Обтянутые специальной кожей барабаны литавр издают низкочастотные звуки, которые отзываются внутри вас, будто перекатывающиеся зыби — они то поднимают ваше тело, то опускают. Вы почти различаете отдельные ритмичные удары самого низкого барабана. Совсем иное — высокое, дрожащее вибрато группы струнных. Музыканты перебирают струны и в то же время прижимают струну на грифе, едва заметно меняя ее длину — частота колебаний звука сменяется в быстрой последовательности. Может, эти волны и не потрясут вас до глубины души, но разве не напоминают они волнующую дрожь в голосе изливающего свои чувства любимого человека? Вы дрейфуете в океане звука, и эти волны по-своему вас трогают.

Физика существует не только в виде уравнений на доске и задач в учебниках. Физика лежит в основе всякого чувства, пробуждаемого музыкой. Какую бы музыку вы ни слушали, она всего лишь последовательность звуковых волн. Но я вовсе не хочу умалить ее достоинства, просто напоминаю вам: до чего же это здорово, когда такой мощный, многослойный поток тонов и тембров достигает ваших ушей посредством такого ничем не примечательного механизма! До чего же восхитительно, когда многочисленные надежды, возлагаемые композитором на произведение, эмоции, вложенные музыкантами в его исполнение, переплетающиеся звучания всех инструментов, в гармонии, диссонансе, согласии — все это оказывается доступно вам благодаря едва заметным колебаниям воздуха в ваших ушах!

Поле неподалеку от моего дома пересекает речушка. Как только у меня случаются творческие простои, я иду прогуляться вдоль ее берегов. Однажды июньским утром — дождя не было уже две недели — я почти не заметил ее течения. День был безветренным, и поверхность воды выглядела зеркально гладкой.

В такой воде я люблю рассматривать отражения облаков. В тот день по водной глади плыла цепь Cumulus humilis[22], предвестников хорошей погоды. Поначалу мне показалось, что река совершенно неподвижна, но, присмотревшись, я увидел на фоне крутившихся в медленном, хаотичном танце отраженных облаков едва заметное движение воды. Пройдя еще немного и повернув вместе с руслом реки, я неожиданно услышал всплеск: облака в воде затанцевали вверх-вниз на одном месте. Что это, рыба?