Занимательное волноведение. Волненя и колебания вокруг нас
Шрифт:
В XIX веке понятие резонанса стало символом не только любви, но и сопереживания, чувств одного человека к другому, особенно в плане эмоциональном или интуитивном. Обратимся к словам писателя, историка и философа Томаса Карлайла, убежденного кальвиниста; в 1828 году он так описывал своего шотландского соплеменника, поэта Роберта Бернса: «В нем слезы и вместе с тем всепоглощающий огонь; его возможно сравнить с молнией, мелькающей посреди летнего дождя. Его душа с готовностью откликается
Слово «резонанс» метафорически обозначало связь, выражаемую без помощи слов, почти телепатически, при которой двое настроены друг на друга. Например, в первой главе классического произведения Эмили Бронте «Грозовой перевал», написанного в 1847 году, мистер Локвуд по наитию постигает сущность своего хозяина, угрюмого Хитклифа: «Иные, возможно, заподозрят в нем некоторую долю чванства, не вяжущегося с хорошим воспитанием; но созвучная струна во мне самом подсказывает мне, что здесь скрывается нечто совсем другое: я знаю чутьем, что сдержанность мистера Хитклифа проистекает из его несклонности обнажать свои чувства или выказывать встречное тяготение».{55} То же самое можно сказать и о произведении «В дороге» Джека Ке-руака, написанном более сотни лет назад, в котором автор описывает отношения между Уильямом Берроузом и его женой Джоан Воллмер как весьма своеобразный резонанс душ: «Неожиданные нотки черствости и холодности между ними на самом деле были ничем иным, как своеобразным чувством юмора, — хохмя, они обменивались свойственным только им набором тончайших вибраций».{56}
В конце 1960-х и в 1970-е годы метафора вернула себе первоначальный смысл. Под словом «резонанс» снова стали подразумевать способность настроиться на волну окружения — хрустальные сферы с вращающимися вокруг планетами сменили размалеванные масляными красками всех цветов радуги стены ночных клубов. «Бич Бойз» пели о том, что нужно настроиться на хорошие вибрации, а Том Вулф в «Электропрохладительном кислотном тесте» писал: «…что-то происходит, возникает какая-то напряженность, кругом дурные вибрации».{57} В 1966 году Тимоти Лири бросил клич: «Включись, настройся, улетай», — который позднее объяснил так: «Настройся — то есть живи в гармонии с окружающим миром».{58}
В этом году, слушая игру музыкальной группы в нашем поселковом клубе, я вдруг поймал себя на мысли: а ведь за все время выступления музыкантов о резонансе я ни на минуту не забывал. И не потому, что группа играла на виоле д'аморе XVIII века. Наоборот, один из участников ударял в ханг, немного похожий на стальной барабан, но в виде «летающих тарелок» — музыкальный инструмент, придуманный в Швейцарии в 2000 году. А о резонансе я думал потому, что музыка на меня определенно подействовала.
Может, все дело в том, что я редко куда выбираюсь. Однако, думаю, играли музыканты действительно хорошо — внутри у меня все будто вибрировало в унисон, душа пела. Интересно, что при этом испытали остальные слушатели? Группу тепло приветствовали, но я уверен: музыка вызвала у публики самые разные чувства — у каждого свои. Что вполне в духе метафорического смысла резонанса. А ведь и правда, это как со струнами, настроенными вразнобой: то, что цепляет меня, совсем не обязательно созвучно вашему настроению. И все же, почему музыка оказывает на нас такое сильное влияние? Загадка да и только.
Древних греков поражала волшебная сила музыки, ее способность успокаивать или будоражить человеческую душу. Изучая математику и музыку, Пифагор совершил открытие — у музыкальной гармонии математическая основа. Он обнаружил, что наиболее гармоничные музыкальные интервалы — октава, кварта, квинта — находятся между нотами, чье расположение объясняется простой арифметикой. Например, у струнных инструментов две струны одинакового веса и силы натяжения созвучны в том случае, если их длины будут соответствовать простым пропорциям. Струны, разделенные октавой (то есть двенадцатью полутонами) будут укладываться в пропорцию 1:2 — одна струна в два раза длиннее другой. В случае же с квинтой (семь
Хотя резонанс и служит яркой метафорой такому понятию, как общение, у этого физического явления есть другое, гораздо более прозаическое назначение — осуществлять все виды приема и передачи информации.
Резонансный контур лежит в основе принципа действия мобильного телефона, ноутбука с адаптером беспроводной сети, автомобильного радиоприемника или даже такого устройства, как радионяня. У резонансного имеется собственная частота, на которой он совершает колебания наиболее охотно; эта частота определяется конфигурацией резисторов и других электронных штуковин. Колебания — не что иное, как движение электрического тока туда и обратно по проводам контура. Принцип тот же, что и в примере с качелями на детской площадке — компоненты устройства создают такие условия, при которых ток колеблется в проводах особенно быстро.
Эти «качели» подталкивают как раз радиоволны. Будучи электромагнитным излучением, они в момент прохождения через металлическую антенну побуждают электроны в ней двигаться вверх-вниз; электроны порождают слабый ток. Причем, ток возникает при прохождении радиоволн через любой металлический предмет, будь то каминная кочерга, матрасные пружины или та же самая антенна. Однако движения электронов, то есть электрический ток, крайне слабы. Другое дело, если антенну соединить с резонансным контуром — возбуждаемые радиоволнами движения электронов совпадают с частотой, при которой контур резонирует, то есть с его резонансной частотой. Как слабые, но своевременные, соответствующие резонансной частоте качелей толчки наращивают их движение, так и легчайшие толчки радиоволн на резонансной частоте контура, воздействуя на электроны, наращивают ток.
Непостижимое переплетение проходящих через антенну устройства электромагнитных волн побуждает электроны в контуре колебаться взад-вперед. Но справедливо это только для тех волн, которые совпадают с резонансной частотой контура. Лишь они способны «подтолкнуть качели в нужный момент».
Таким образом, контур отзывается избирательно: из всей невообразимой какофонии электромагнитных волн он отфильтровывает тот сигнал, на который настроен. Совпадающая с резонансной частотой контура радиоволна называется несущей волной. Именно на нее — частоту, которая значительно усиливается по сравнению с остальными волнами, идущими фоном, — контур и отзывается. На эту несущую волну накладывается (совсем как океанические волны на большую волну зыби) тот единственно значимый сигнал: музыка по радио, разговор по телефону, плач малыша.
Волны определенным образом складываются, и улавливающему сигнал приемнику необходимо лишь выделить несущую волну (так широкую волну океанической зыби надо выровнять, чтобы осталось едва заметное волнение).
В некоторых приборах, например в радионяне, резонансная частота фиксирована; в других, таких как радиоприемник, резонансную частоту можно менять — поворотом колесика шкалы настройки. То же самое и с гитарой — поворот настроечного ключа меняет собственную частоту колебаний струны — та начинает откликаться на другие звуковые волны.