Занимательное волноведение. Волненя и колебания вокруг нас
Шрифт:
Однажды во время ночной рыбалки — это было в далеком 1985 году на пруду Редмаир в Херефордшире — Крису крупно повезло: он поймал карпа весом в 23,4 кг. Этот его рекорд — самая большая пресноводная рыба, пойманная в Англии, — держался еще пятнадцать лет. «Я рыбачил на дамбе в конце пруда и вдруг услышал всплеск на мелководье в противоположном конце — на расстоянии метров двухсот. Прошло немало времени, прежде чем отражение луны подернулось рябью — это волна от всплеска наконец дошла и до меня».
Крис решил: если карп снова выпрыгнет из воды, он засечет время. «Рыбина выпрыгивала еще дважды — проходило две с половиной минуты, прежде чем небольшая рябь искажала отражение луны. Итак, двести метров за две с половиной минуты».
«Проследив
Волны, эти перемещающиеся возмущения, передают информацию о ставшем их причиной событии. Но событием может оказаться не только прыжок карпа из воды всего пару-тройку минут назад — событие может отстоять по времени и гораздо дальше. Например, на 13,7 млрд. лет назад — именно тогда возникла Вселенная. Более того, порожденные Большим взрывом электромагнитные волны до сих пор расходятся рябью в виде космического микроволнового фонового излучения, иначе называемого реликтовым излучением.
Как Крис Йейтс наметанным глазом рыбака со стажем подмечает рябь на воде и по ней находит рыбу, так и космологи недавно стали использовать специальные, чувствительные к микроволновому излучению космические станции, улавливая изначальные космические возмущения из далекого прошлого. Микроволновое излучение уже поведало много интересного о происхождении и составе Вселенной, а также положило конец некоторым научным спорам, тянувшимся десятилетиями. Это излучение — наиболее важное свидетельство того, что все началось со взрыва, а не пребывало вечно в неизменном состоянии.
Реликтовое излучение измеряют и наблюдают с помощью космических обсерваторий. Первой такой обсерваторией стал Зонд Уилкинсона для исследования анизотропии микроволнового излучения (WMAP), запущенный НАСА в 2001 году на орбиту, до которой более 3 млн. км. Зонд регистрировал малейшие изменения интенсивности (температуры) реликтового излучения, приходящего из разных областей космического пространства. Ничтожные различия в полученных цифрах позволили ученым выстроить модель Вселенной на момент зарождения, уточнить скорость ее расширения, плотность, а также возраст.
Предположим, около 1% статического заряда, накопленного вашим телевизором, когда он не настроен на какой-либо канал, и есть это самое реликтовое излучение. [23] Остальное — в основном электромагнитные шумы от бытовых приборов и трескотня рождающихся здесь, на земле, неотфильтрованных сигналов — опутавшие нас сетью радиоволны и микроволновое излучение. И Зонд Уилкинсона, и пришедший ему на смену более чувствительный астрономический спутник «Планк» трудятся не только на достаточно удаленных от Земли орбитах, но и постоянно находятся в тени планеты, где «бомбежка» интерферирующим электромагнитным излучением не такая сильная, да и солнечное излучение слабее. Пытаться обнаружить электромагнитное излучение на более близком расстоянии от Земли — все равно, что высматривать едва заметные круги от форелевых губ посреди штормового волнения.
23
В этом заключается одно из отличий электромагнитных волн от других волн; у последних количество переносимой энергии зависит от
Но не только рыба выдает свое присутствие, распространяя волны. Мы все — ходячие источники волнового возмущения, мы постоянно транслируем волны той или иной формы, «засвечиваясь» таким образом для любого, кто может настроиться на нашу волну.
Неважно, шорох ли это пробегающей в траве мышки или едва слышный шелест крыльев внезапно атакующей совы — малейшее движение любого существа порождает те или иные акустические волны. Видимое проявление какого бы то ни было животного является ничем иным, как следствием возмущения световых волн. У некоторых животных выработалась чувствительность к электромагнитным волнам более низких частот, чем те, которые видимы человеку. Мы ощущаем инфракрасное излучение от животного как тепло, но не видим его, а вот гремучники — змеи, обитающие в тропических лесах Центральной Америки — обладают двумя чувствительными к инфракрасному излучению ямками, расположенными в промежутке между глазами и ноздрями. Благодаря этим ямкам гремучники, выследив какого-нибудь грызуна, наносят по нему удар невероятной точности.
Конечно, печально, когда ничего не подозревающий зверек оказывается чьим-то ужином; с другой стороны, что стало бы с животными, если бы они не могли испускать волны? Они оказались бы в эволюционном тупике, и, как мне думается, им пришлось бы несладко. Общение в том или ином роде — важнейшее условие выживания любого вида, потому как воспроизведение потомства невозможно без определенных усилий с обеих сторон.
Звуковые волны, вне всяких сомнений, способствуют общению с противоположным полом — это и пронзительные серенады самца зяблика, привлекающего самку в начале весны, и глубокое, инфразвуковое урчание самки африканского слона, у которой каждые пять лет наступает течка — для нас оно неразличимо, но самцов, находящихся за несколько километров, привлекает.
Радужное оперение надхвостья самца павлина — результат отражения световых волн; яркая раскраска никоим образом не маскирует птицу от хищников, зато привлекает самочек.
Примерно с той же целью — завлечь противоположный пол — светляки пользуются органами свечения, расположенными на последних сегментах брюшка. Каракатица способна завораживать постоянно меняющейся окраской, за которую отвечают 20 млн. пигментных клеток на коже; один тип окраски служит призывом для самцов, другой отпугивает соперниц, третий, имитирующий дно, надежно скрывает каракатицу, делая ее невидимой для хищников.
А что же человек? В этом плане мы от животных ничуть не отличаемся, привлекая партнера с помощью все тех же волн.
Только в нашем случае волны — слова, которые мы говорим друг другу. Однако для возникновения притяжения между двумя людьми особенно важны тон и тембр голоса. Мужчина, сам того не подозревая, может заговорить более глубоким, звучным голосом, имитируя существо сильное, способное защитить. В голосе женщины, наоборот, проявляются нотки беззащитности. Или она говорит низким тоном, с хрипотцой, желая привлечь. (Хотя… такой тембр голоса вполне может принадлежать разбитной девахе, которая пьет как лошадь, дымит как паровоз, ни в чем не знает меры и готова на любую авантюру.)
Мы, люди, для привлечения партнера используем и световые волны. Разве красная помада и румяна не имитируют раскрасневшуюся от возбуждения кожу? И почему цвет вожделенного спортивного автомобиля «феррари» — красный? Возможно, попытка обратить на себя внимание противоположного пола шикарной машиной — способ довольно банальный, однако на многих женщин модель «феррари тестаросса» действует как афродизиак. (Вполне допускаю, что «красная голова» — а именно так с итальянского переводится «тестаросса» — обозначает, как и утверждают производители, рыжеволосую соблазнительницу, но никак не могу отделаться от мысли, что здесь присутствует намек и на нечто иное.)