Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
Фізик сказав би: «в темряві всі кішки чорні», тому що при відсутності освітлення ніякі предмети не видно зовсім. Але приказка має на увазі не повний морок, а темряву в повсякденній сенсі слова, т. Е. Вельми слабке освітлення. Зовсім точно приказка звучить так: вночі всі кішки сірі. Початковий, не підлягає переведенню сенс приказки той, що при недостатньому освітленні очей наш перестає розрізняти забарвлення - кожна поверхня здається сірою.
Чи вірно це? Чи справді в напівтемряві і червоний прапор і зелене листя представляються однаково сірими? Легко переконатися в правильності цього твердження. Хто в сутінки придивлявся до фарбування предметів, той помічав, звичайно, що колірні відмінності стираються і всі речі здаються більш-менш темно # 8209; сірими: і червоне ковдру, і сині шпалери, і фіолетові квіти, і зелене листя.
«Крізь опущені штори, - читаємо ми у Чехова (" Лист "), - сюди не проникали сонячні промені, було сумеречно, так що все троянди в великому букеті здавалися одного кольору».
Точні фізичні досліди цілком підтверджують це спостереження. Якщо забарвлену поверхню висвітлювати слабким білим світлом (або білу поверхню - слабким забарвленим світлом), поступово посилюючи освітлення, то очей спочатку бачить просто сірий колір, без якого # 8209; або колірного відтінку. І лише коли освітлення посилюється до певної міри, очей починає помічати, що поверхня пофарбована. Цей ступінь освітлення називається «нижчим порогом колірного відчуття».
Отже, буквальний і цілком правильний сенс приказки (існуючої на багатьох мовах) той, що нижче порога колірного відчуття всі предмети здаються сірими.
Виявлено, що існує і вищий поріг колірного відчуття. При надзвичайно яскравому освітленні очей знову перестає розрізняти кольорові відтінки: всі пофарбовані поверхні однаково здаються білими.
Звук. Хвилеподібний рух.
Звук поширюється приблизно в мільйон разів повільніше світла; а так як швидкість радіохвиль збігається зі швидкістю поширення світлових коливань, то звук в мільйон разів повільніше радіосигналу. Звідси випливає цікаве наслідок, сутність якого з'ясовується завданням: хто раніше почує перший акорд піаніста, відвідувач концертного залу, який сидить в 10 метрах від рояля, або радіослухач в апарата, який бере гру піаніста у себе на квартирі, в 100 кілометрах від залу?
Як не дивно, радіослухач почує акорд раніше, ніж відвідувач концертного залу, хоча перший сидить в 10 000 разів далі від музичного інструменту. Справді: радіохвилі пробігають 100 # 8209; кілометрову відстань в
100/300 000 = 1/3 000 секунди
Звук ж проходить 10 # 8209; метрову відстань в
10/340 = 1/34 секунди.
Звідси видно, що передача звуку по радіо зажадає майже в сто разів менше часу, ніж передача звуку через повітря.
Коли пасажири Жюль # 8209; Вернова снаряда полетіли на Місяць, вони були здивовані тим, що не чули звуку пострілу колосальної гармати, ізвергнувшей їх зі свого жерла. Інакше і бути не могло. Як би оглушітелен не був гуркіт, швидкість поширення його (як і взагалі будь-якого звуку в повітрі) дорівнювала всього лише 340 м / сек, снаряд ж рухався зі швидкістю 11 000 м / сек. Зрозуміло, що звук пострілу не міг досягти вух пасажирів: снаряд обігнав звук [74].
А як справи з справжніми снарядами і кулями: рухаються вони швидше звуку або, навпаки, звук переганяє їх і попереджає жертву про наближення смертоносного снаряда?
Сучасні гвинтівки повідомляють кулям при пострілі швидкість, майже втричі більшу, ніж швидкість звуку в повітрі, - саме близько 900 м в секунду (швидкість звуку при 0 ° дорівнює 332 м / сек). Правда, звук поширюється рівномірно, куля ж летить, сповільнюючи швидкість свого польоту. Однак протягом більшої частини шляху куля все ж рухається швидше звуку. Звідси прямо випливає, що якщо під час перестрілки ви чуєте звук пострілу або свист кулі, то можете не турбуватися: ця куля вас вже минула. Куля переганяє звук пострілу, і якщо куля вразить свою жертву, то остання буде вбита раніше, ніж звук пострілу, яким послана ця куля, досягне її вуха.
Змагання в швидкості між летять тілом і виробленим їм звуком змушує нас іноді мимоволі робити помилкові висновки, часом абсолютно не відповідають істинної картині явища.
Цікавий приклад являє болід (або гарматний снаряд), що пролітає високо над нашою головою. Боліди, які проникають в атмосферу нашої планети з світового простору, мають величезною швидкістю, яка, навіть будучи зменшена опором атмосфери, все ж в десятки разів більше швидкості звуку.
Прорізаючи повітря, боліди нерідко виробляють шум, що нагадує грім. Уявіть, що ми знаходимося в точці C (рис. 152), а вгорі над нами по лінії AB летить болід. Звук, вироблений болідом в точці A, дійде до нас (в C) тільки тоді, коли сам болід встигне вже переміститися в точку B; так як болід летить набагато швидше звуку, то він може встигнути дійти до деякої точки D і звідси послати нам звук раніше, ніж дійде до нас звук з точки A. Тому ми почуємо спочатку звук з точки D і лише потім звук з точки A. І так як з точки B звук прийде до нас теж пізніше, ніж з точки D, то де # 8209; то над нашою головою повинна бути така точка K, перебуваючи в якій болід подає свій звуковий сигнал найраніше. Любителі математики можуть обчислити положення цієї точки, якщо захочуть певним ставленням швидкості боліда і звуку,
Малюнок 152. Уявний вибух боліда.
Ось результат: то, що ми почуємо, буде зовсім не схоже на те, що ми побачимо. Для очі болід з'явиться насамперед в точці A і звідси пролетить по лінії AB. Але для вуха болід з'явиться насамперед де # 8209; то над нашою головою в точці K, потім ми почуємо в один час два звуки, згасаючі по протилежних напрямках - від: K до A і від K до B. Іншими словами, ми почуємо, як болід немов розпався на дві частини, які понеслися в протилежні сторони. Тим часом насправді ніякого вибуху не відбувалося. Ось до чого оманливі можуть бути слухові враження! Можливо, що багато засвідчені «очевидцями» вибухи болідів - саме такого роду обмани слуху.
Якби швидкість звуку зменшилася ...
Якби звук поширювався в повітрі не зі швидкістю 340 м в секунду, а набагато повільніше, то оманливі слухові враження спостерігалися б набагато частіше.
Уявіть, наприклад, що звук пробігає в секунду не 340 м, а, скажімо, 340 мм, т. Е. Рухається повільніше пішохода. Сидячи в кріслі, ви слухаєте розповідь вашого знайомого, який має звичку говорити, ходячи взад і вперед по кімнаті. При звичайних обставинах це ходіння анітрохи не заважає вам слухати; але при зменшеній швидкості звуку ви зовсім нічого не зрозумієте з промови вашого гостя: звуки, перш вимовлені, будуть наздоганяти нові і перемішуватися з ними, - вийде плутанина звуків, позбавлена будь-якого сенсу.
Між іншим, в ті моменти, коли гість до вас наближається, звуки його слів будуть досягати до вас в зворотному порядку: спочатку досягнутий до вас звуки, тільки що сказані, потім звуки, вимовлені раніше, потім - ще раніше і т. Д. Тому що вимовляє обганяє свої звуки і знаходиться весь час попереду їх, продовжуючи видавати нові. З усіх фраз, сказаних при подібних умовах, ви могли б зрозуміти хіба тільки ту, якої дорослий бурсак колись здивував юного Карася з «Бурси» Пом'яловського [75]:
«Я йду з мечем, суддя».