со скоростью звука. Его внешняя поверхность находится в состоянии радиальной пульсации или колебания, что означает, что он расширяется и сжимается. При этом звуковое событие, создавшее пузырь, находится в центре. Все звуки содержат области высокого и низкого давления, называемые сжатиями и разрежениями. Именно эта пульсация внешней поверхности звукового пузыря обычно иллюстрируется в виде волнообразного графика, который мы привыкли видеть еще в курсе школьной физики. По мнению Дж. С. Рида, люди даже не представляют, что большинство окружающих нас звуков представляют собой красивые, мерцающие звуковые пузыри.
Трехмерная графическая модель звукового пузыря
В основе подобных высказываний лежат эксперименты киматики – науки, изучающей формы, сформированные звуком и вибрациями. Свое название она получила от греческого слова κύμα (кима), что в переводе означает «волна». Формы, изучаемые киматикой, создаются при помощи вибрации на поверхности пластинки, диафрагмы или мембраны.
История данной науки началась в 1680 году, когда на одном из заседаний Лондонского королевского общества английский естествоиспытатель Роберт Гук продемонстрировал узоры, созданные звуком. Эксперимент Гука состоял в том, что, проводя смычком по краю металлической пластины, можно было увидеть, как вибрирующие песчинки собираются в узоры.
Спустя примерно 100 лет немецкий ученый Эрнст Хладни написал книгу «Акустика», в которой познакомил научное сообщество с проводимыми им опытами. Благодаря своим трудам Хладни стал признанным отцом акустики, а фигуры, которые получаются на вибрирующей пластине с песком, стали называть фигурами Хладни.
Фигуры Хладни
В 1967 году шведский ученый Ханс Дженни после многолетних исследований, посвященных изучению воздействия звука на неорганическую материю, впервые опубликовал свою работу о киматике. Ученый размещал на стальных пластинах различные вещества – воду или иные жидкости, пластмассу, смолу, глину, пыль – и с помощью звука различной частоты приводил пластины в колебательное движение. Под воздействием звука исследуемые вещества как будто оживали, приходили в волнообразное движение, а затем приобретали очертания геометрических форм. С прекращением звучания всякое движение останавливалось, и на пластинах снова лежали исходные образцы неорганической материи.
В результате своих экспериментов Дженни сделал вывод, что «…и в сфере неорганической материи, и в мире живой природы действуют одни и те же законы гармонической организации». При этом ученый отметил четкую закономерность: чем выше была частота вибраций, тем сложнее получались геометрически совершенные формы. Звук с гармоническими интервалами создавал красивые формы, сохранявшиеся до тех пор, пока он не смолкал. Негармонические же интервалы порождали быстро разрушавшиеся геометрически несовершенные и неустойчивые формы.
Результат
