Александр Никонов - Физика на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям

Иными словами, резонанс – это совпадение собственной частоты колебаний предмета с частотой внешней раскачки. Детские качели представляете себе? Даже самый слабый и глупый малыш может самым маленьким усилием раскачать даже самые тяжелые качели очень сильно – потому что на каждом махе будет всего лишь чуть-чуть подталкивать качели в нужную сторону, с каждым качком все добавляя и добавляя им энергии. Это и называется резонанс – качели качаются с определенной частотой, и дурачок раскачивает их с такой же частотой, отчего амплитуда качаний все увеличивается.

А что такое «собственная частота» предмета? А это частота, на которой он может колебаться. Она зависит от размеров и свойств предмета. Есть, например, такая штучка, как камертон – это двузубая металлическая «вилка» с длинными «зубцами», которая при легком ударе вибрирует, издавая звук определенной частоты. Изменения размеров камертона приводят к изменению частоты колебаний. В результате один камертон колеблется на одной ноте, а второй – на другой.

Два камертона, настроенных на две разные ноты. С помощью таких вот устройств настраивают музыкальные инструменты, сравнивая звучание струны с эталонным звуком камертона

Это особая система, в которой происходит накопление энергии колебаний из-за резонанса. Причем система не очень сложная. Гитару видели? Вот ее желтый корпус с круглой дыркой и есть резонатор. Звук струны входит в резонатор, и звуковые волны, отражаясь от его стенок, складываются, усиливая громкость. Такие же (только иного размера) резонаторы есть у скрипки, контрабаса, виолончели. Деревянные коробки-подставки, на которых стоят камертоны, – это тоже резонаторы.

Наверняка вы знаете такой фокус – если поднести к уху морскую раковину, то можно услышать, как говорят, «шум моря». Действительно, шум, похожий на шепот прибоя, слышится. Это, конечно же, никакой не шум моря. Это усиленный резонатором-раковиной обычный шумовой фон нашей жизни. Он называется белый шум. Малые шумы окружают нас всегда, даже в тихой квартире, но обычно мы их не слышим, поскольку они очень слабы. Однако в раковине эти слабенькие шумы «концентрируются» и усиливаются, многократно отражаясь от стенок и направляясь прямо в ухо. У вас есть дома приличных размеров раковина? Если нет, это прямой недосмотр родителей: быть у моря и не купить ребенку ракушку совершенно непростительно! Впрочем, этот недостаток можно исправить – вместо ракушки подойдет обычный стакан. Он точно так же усилит фоновый белый шум, если прислонить его к уху.

Кстати, а почему шум называется «белым»?

Это по аналогии со светом. Вы же помните, что белый свет получается при смешении всех цветов (светов) радуги? То есть если взять весь спектр видимого света – красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый – и смешать, получится белый свет. Вот и шум широкого спектра, то есть разных частот, называют белым.

Разные человеческие органы имеют разную частоту собственных колебаний. Существует интересное предположение, что люди видят привидения в старых замках под воздействием инфразвука, частота которого совпадает с собственной частотой глазного яблока (примерно 19 герц). Глазное яблоко при раскачке такой частотой начинает входить в резонанс, смазывая зрительную картинку. Оттого и чудится всякая чертовщина. А раскачивающий инфразвук порождается сквозняками, возникающими в результате сильных порывов ветра и гуляющими по длинным коридорам-трубам замков. Интересная гипотеза. Надо бы проверить…

Еще один прикол состоит в том, что внутренние органы человека имеют собственную частоту около 7 герц. То есть наши внутренние органы – это своего рода семигерцовые «камертоны». И значит, при воздействии внешней частотой в 7 герц они начинают входить в резонанс. Именно отсюда и паника: организм ощущает эти опасные колебания сердца, печени, легких и боится умереть, паникует. И есть отчего – при воздействии особо мощного инфразвука люди теряют голову, у них начинают лопаться сосуды, нарушается сердечный ритм и функция дыхания. Теоретически сердце может и остановиться при сильном уровне инфразвукового шума. Понятное дело, что никто на людях этого экспериментально не проверял. Но тот факт, что перед крупными землетрясениями растет число сердечных приступов и инфарктов, данное предположение подтверждает. Дело в том, что глубинные сжатия и подвижки земной коры перед ударом землетрясения как раз и порождают инфразвук. Который, как мы знаем, распространяется на огромные расстояния.

В 1966 году в Ташкенте случилось сильнейшее землетрясение, которое почти полностью разрушило город. Так вот, медицинская статистика отметила именно в этом году по сравнению с предыдущим и последующим рост сердечно-сосудистых заболеваний и проблем – инфарктов, приступов стенокардии, гипертонических кризов, эндокринных нарушений, инсультов.

В 1980 году Ташкент снова трясло и трясло сильно. Поднятая после этого медицинская статистика однозначно засвидетельствовала: в течение десяти дней перед землетрясением количество вызовов «Скорой помощи» скачком выросло в три раза. Пик вызовов случился за трое суток до первого удара. Причем чем дальше от эпицентра, тем меньше было вызовов, а чем ближе – тем больше. Причем, что интересно, страдали не только сердечники, почти в два с половиной раза выросло и число психических заболеваний.

О подобном сообщали также болгарские исследователи. Болгария страна горная, трясет там часто, и болгарами было отмечено, что даже у здоровых, но чувствительных людей перед землетрясениями отмечаются беспричинный страх, беспокойство, слабость, головокружение.

Животные гораздо чувствительнее к инфразвуку, чем люди. Многие звери слышат или ощущают инфразвук, впадая при этом в безумство и панику. Если вы вдруг увидите, как стада диких животных убегают сломя голову из какого-то места, если кошки, собаки и лошади начинают беспокойно метаться, знайте – скоро будет землетрясение. Инфразвук распространяется на большие расстояния, предупреждая о грядущей катастрофе и пугая зверей, которые стараются в панике убраться подальше от страшного места.

Именно в этом, возможно, и состоит эволюционный смысл страха перед инфразвуком – это предупреждение об опасности. Ходят страшные рассказы о том, что в 1957 году перед мощным Гоби-Алтайским землетрясением отмечались внезапные смерти среди пастухов – еще до первых толчков они якобы падали замертво без всякой видимой причины. Если это правда, возможно, их сердца остановил инфразвук.