Гэвин Претор-Пинни - Занимательное волноведение. Волненя и колебания вокруг нас

Водяной пар в схлопнувшемся пузырьке мгновенно переходит обратно в жидкое состояние, нагреваясь до температуры около + 4 700° С. Подумать только, ведь это почти что температура поверхности Солнца! Одновременно происходит вспышка света. Она длится какую-то миллисекунду, и человеческому глазу незаметна, но при съемке 40 000 кадров в минуту видна. И хотя данный феномен — ударная волна давления, порождающая световую вспышку — известен как сонолюминесценция, заснявшие ее в природных условиях исследователи придумали термин «креветколюминесценция». {98} 98 Lohse, D., Schmitz, В., and Versluis, M., “Snapping shrimp make flashing bubbles”, Nature (October 4, 2001).

Чем еще волны так примечательны? Тем, что мы их почти не замечаем.

И пускай в данном утверждении кроется внутреннее противоречие, доля правды в нем присутствует. Мы уделяем значительное внимание информации, которую волны переносят, однако сами волны не замечаем — для нас они всего лишь невидимые бойкие посыльные. Ведь вам совсем не обязательно понимать принцип работы лампочки накаливания, чтобы видеть освещенное пространство вокруг себя. И когда вам признаются в любви, вы не думаете (я на это очень надеюсь) о том, что это признание — не что иное, как последовательность периодических волн давления.

Вот и еще одна особенность ударных волн — мимо них так запросто не пройдешь. О приближении этих безжалостных чудовищ из мира волн оповещает сама среда распространения.

Как мы видим, ударные волны возникают в результате либо взрывов, будь то бомба, вулкан или щелчок клешни креветки, либо как головные ударные волны перед объектами, движущимися в среде со скоростью, обычной для волн в этой среде или выше. Однако существует еще один способ образования ударных волн: они появляются тогда, когда волна определенного типа достигает конца своего жизненного пути.

Вообще-то, такая ударная волна нам хорошо знакома. Закройте глаза и представьте себе волну — наверняка это она и будет.

Ну как, догадались, о чем я?

Это наш старый добрый знакомец — бурун. Вы, конечно же, помните: дойдя до прибрежного мелководья, морская волна, что называется, собирается гармошкой — замедляет бег, а склоны волны все набирают крутизну, пока гребень не перевешивает. И вот когда верхушка волны обрушивается вниз, волна превращается в ударную.

И то правда: буруны ведь обладают всеми характеристиками ударных волн. У них резко выраженный фронт — передний склон, который опрокидывается, расплескивается, накатывает, всегда круче пологого заднего. Они распространяются быстрее обычных волн, по крайней мере, это справедливо для бурунов внушительного вида, которые стремительно сменяют друг друга, разлетаясь брызгами. Когда буруны оборачиваются пенистыми потоками, они становятся неуправляемыми: Законы волны — отражение, рефракция и дифракция — уже не для них. К тому же большая часть энергии перемещающейся воды рассеивается — передается окружающему пространству в виде тепла и звука, а не продолжает свое существование в виде океанической волны.

Как и все ударные волны, буруны таят в себе угрозу, обладая разрушительной мощью. Любой серфингист знает, как опасно запрыгивать на огромный бурун; перед теми же, кто в достаточной мере ловок и везуч, ударные волны раскрываются во всей своей красе. Я мог бы наблюдать за этими волнами часы напролет. Мгновение, когда обычная волна оборачивается ударной, поистине волшебно.

Только что волны катили стройными рядами, как вдруг тишь да гладь сменяется хаосом: воздух перемешивается с водой, вода — с воздухом. Где еще можно любоваться таким изящным превращением порядка в полный беспорядок? Причем повторяющимся вновь и вновь. Конечно, это волшебное превращение вернее будет назвать переходом от линейной волны к нелинейной, но, право, это было бы несправедливо.

Разбиваясь о берег, волна умирает — точнее, подходит к концу та часть ее жизни, которую она провела в водной среде. Хотя энергия волны не исчезает — она преобразуется. Окончательно волна передает ее воздуху и берегу уже будучи ударной волной.

Альфред Теннисон написал:

В романтической комедии 1989 года «Когда Гарри встретил Салли» есть эпизод: Гарри Берне, которого играет Билли Кристал, говорит с приятелем Джессом о своем давшем трещину браке. Они сидят на футбольном матче, но за игрой не следят. Эпизод начинается как раз с того, что вскочившие вокруг них болельщики снова занимают свои места — по стадиону только что прокатилась волна.

Гарри делится грустными новостями: жена предложила пожить врозь. И выражение лица у него при этом соответствующее.

— Я спрашиваю ее: «Ты меня больше не любишь?» И знаешь, что она ответила?

Джесс мотает головой.

— «Я вообще тебя никогда не любила».

— Что она делает! — поражается такой черствости Джесс.

В это самое время болельщики вокруг них криками подбадривают игроков и срываются со своих мест — по стадиону проносится очередная волна. Гарри и Джесс вскакивают вместе со всеми, выбрасывая руки вверх, правда, делают это механически; сев, они тут же продолжают разговор.

Гарри признается: жена рассказала ему о своем решении пожить в освободившейся квартире знакомого всего за пять минут до того, как в дверь позвонили рабочие из фирмы по перевозкам.

— Спрашиваю Хелен: «Когда ты делала заказ?». Отвечает: «Неделю назад». Я ей: «Ты знала неделю назад и молчала?» Она: «Не хотела портить тебе день рождения».

Их снова прерывают радостные вопли — зрители вскакивают. Двое друзей поднимаются вместе со всеми — у Гарри все такое же безрадостное лицо, — а после возвращаются к прежней теме.

Выясняется, что жена все время лгала — на самом деле она бросила Гарри ради любовника-юриста.

— Измена супругов — это лишь следствие, это симптом общего неблагополучия, — возражает Джесс.

«Нда? — язвительно тянет Гарри; тем временем гул болельщиков нарастает. — Этот симптом имеет мою жену».

Когда я смотрел фильм впервые, эпизод меня немало позабавил — волна всеобщего ликования захлестывала двоих героев, а у них при этом были такие отсутствующие лица. Казалось, волна — символ неспособности Гарри остановить поток, в котором тонут его надежды на счастливую семейную жизнь. И хотя совершенно ясно, что на самом деле волна катилась по стадиону не сама по себе — ее постоянно питали зрители, — складывалось впечатление, будто она живет своей жизнью. Волна виделась единым целым, как будто не состояла из отдельных частей, как будто ее не питала коллективная энергия толпы болельщиков. Не верилось, что существует сила, способная заставить человека прыгать вместе со всеми от радости, пусть даже при этом он убит горем.