Александр Коробко-Стефанов - Звук за работой

Море было спокойно, но покой был только вблизи берега. Где-то далеко от берега над морем рыскал штормовой ветер и, обтекая волны, порождал инфразвуковые колебания. Они быстро достигли берега и ворвались в дом, заставляя резонировать шар-зонд, наполненный водородом. Зайчик света при колебаниях шара двигался по шкале то в одну, то в другую сторону.

Десять колебаний в секунду — собственная частота шара. Если он колеблется, значит, частота звуковой волны близка к его собственной частоте. Это означало, что «голос моря» — инфразвуковая волна, ибо ее частота менее 16 герц.

А после окончания опытов советский ученый Доброклонский приступил к созданию прибора, который предупреждал бы моряков о приближающемся шторме.

Прибор Доброклонского представляет собой металлический шар с открытым горлышком.

Под действием «голоса моря», то есть инфразвуковых волн, возникающих в районе шторма, воздух внутри шара приходит в колебание, а в горлышке в это время он как бы продувается то в одну, то в другую сторону, создавая сильные потоки.

Для того чтобы обнаружить этот «ветер», в шар поместили проволочку, по которой проходит электрический ток. При прохождении тока проволочка нагревается и отдает тепло в окружающий воздух. Устанавливается «нормальное» охлаждение. Температура проволочки, а следовательно, и сопротивление ее остаются постоянными. Стрелка прибора, которым измеряют силу электрического тока, при этом находится на определенном делении шкалы.

Но стоит только появиться ветру, как тепловое равновесие нарушается, так как проволочка быстрей охлаждается и ее сопротивление становится меньше. Прибор показывает большую силу тока. Это значит, что появилась инфразвуковая волна, которая является предвестником шторма.

Таким образом люди научились предсказывать наступление шторма.

Но самое интересное то, что несколько раньше, чем отклонилась стрелка прибора Доброклонского, медузы, которые нежились у самого берега в теплой воде, стали энергично уходить в море.

Мелкие ракообразные существа, которые живут в сыром морском песке, также отплывали подальше от берега. Они почувствовали приближение шторма и, опасаясь за свою жизнь, спасали ее в глубинах моря и прибрежной траве. О приближении шторма их оповестил инфразвук — «голос моря», который они слышат. Скорость инфразвука в воде 1500 метров в секунду. Поэтому задолго до прихода шторма медузы уходят в море, а морские блохи и гаморусы — на берег.

Им не нужно пользоваться приборами — природа снабдила этих жителей моря способностью улавливать инфразвуки, которой, к сожалению, лишен человек.

Летом в деревне, когда наступают сумерки, можно наблюдать, как мечутся зигзагами летучие мыши, шелестя сухими, угловатыми крыльями. Когда наблюдаешь их стремительный полет в темноте, кажется, что вот-вот они врежутся в ствол дерева или стенку сарая. Но каждый раз, встречая на пути препятствие, летучая мышь стремительно взмывает вверх или круто поворачивает в сторону, продолжая головокружительную погоню за крохотными насекомыми. До глубокой ночи идет эта неутомимая, полная риска охота ночной путешественницы.

Кажется, только чудо спасает ее от верной гибели.

Поистине удивительно, как удается летучей мыши с маленькими, подслеповатыми глазами заметить во тьме препятствие и, не снижая скорости, его обойти.

Это обстоятельство привлекло внимание естествоиспытателей. Самые тщательные исследования убедительно доказали, что зрение у летучей мыши весьма скудное. Она почти слепа. Но как она ориентируется в сложной обстановке и как отыскивает себе добычу — это долгое время оставалось тайной для всех. Никому и в голову не приходило, что летучая мышь намного опередила человека в практическом использовании ультразвука.

Для того чтобы в этом разобраться, оставим пока что мышь в покое. Пусть она продолжает охотиться, мы скоро снова к ней вернемся. Займемся отражением звука, которое называется эхом.

Вы, наверное, знаете, что эхо можно использовать для определения расстояния от источника звука до какого-нибудь препятствия. Это явление давно пытались использовать для определения глубины моря. Для этого в море опускали колокол и измеряли время, которое проходило от удара в колокол до появления отраженного от дна эха. Результаты этих опытов были малоутешительные. Эхо от звука колокола было очень слабое, оно еле-еле было слышно в общем шуме моря.

По этой причине морские глубины по-прежнему определяли лотом, то есть канатом, на конце которого был укреплен грузик.

Правда, звучание колокола было использовано для решения другой весьма важной задачи.

Во время тумана, когда свет маяков плохо виден с корабля, идущего в гавань, велика опасность кораблекрушения. Трудно войти кораблю в узкий пролив бухты без световых сигналов маяка. И тут неожиданно помог звук колокола. Его располагают против пролива на некоторой глубине в центре бухты и заставляют звучать. Звук, распространяясь во все стороны, выходит через пролив в море. Корабль имеет по бортам две слуховые трубы, и время появления в них звука будет, вообще говоря, различным. Если теперь корабль повернуть так, чтобы звук приходил одновременно, то, двигаясь к берегу по этому направлению, он безопасно может пройти пролив и войти в бухту, так как в этом случае идет точно посередине. Слуховые трубы по бортам корабля напоминают уши человека.

Звучание колокола под водой весьма слабое. Звуки большей мощности издает вращающийся диск с отверстиями, через которые продувают воздух. Это устройство звучит одинаково хорошо как в воздухе, так и в воде. Называют его сиреной. По древним сказаниям, мифам, сирены — живые существа, которые жили в воде; песни сирен увлекали корабли мореплавателей на подводные скалы. Так было, по преданию, давным-давно с аргонавтами, которые отправились из Греции в Колхиду искать Золотое Руно.

Спустя несколько десятков лет после первых попыток измерения глубины моря вновь возвратились к эхо. Но на этот раз использовали более мощные источники звука.

Прибор, пригодный для измерения небольших глубин, не более 150 метров, создал в 1912 году немецкий физик Бем. Это был первый эхолот; он принимал отраженный дном звук разорвавшегося на одном из бортов корабля патрона.

В приемник, расположенный на другом борту, поступала только отраженная звуковая волна.