Буравчик на звуковых волнах. Что мы слышим, и как это звучит?

Почему столько разных звуков в природе, Буравчик? Не знаю, сложно сказать. Как мне кажется, дело не совсем в звуках. Вот смотри, наше Солнце светит самыми разными лучами: и красными, и синими, и зелеными. Мы эти цвета можем видеть с помощью одного из нескольких чувств – зрения. Но есть и другие лучи, которые испускает Солнце: инфракрасные (тепловые лучи), ультрафиолетовые (из-за них мы загораем), рентгеновские и много других лучей, которые мы уже никак не воспринимаем.

Так же и со звуками в природе. Часть звуков мы слышим, а часть нет. Летучие мыши, дельфины и многие другие животные прекрасно слышат ультразвук – то есть звук очень высокой частоты. Мы, люди, можем слышать звуки лишь до 20 000 Гц. Да и то лишь молодые люди. А звуков, которые мы можем хорошо различать по высоте и по тембру, вообще не так много, они укладываются в диапазон рояля. Это примерно от 40 Гц до 4000 Гц. Довольно узкий диапазон по сравнению с тем, что могут слышать животные или могут измерить люди с помощью всяких хитрых приборов. Но даже в этом диапазоне мы можем слышать и слышим – огромное количество природных звуков – пение птиц, лай собаки, шелест листьев, шум водопада и множество других.

Как же возникают эти звуки? Вопрос не такой простой. Давай вспомним о том, что мы с тобой живем в атмосфере – в таком слое над поверхностью Земли, который наполнен кислородом, азотом, углекислым газом и другими газами. А что такое звук? Это волна, которая распространяется в газе (еще в жидкости и в твердых телах). А как образуются волны в газе? Нужно, чтобы какое-то тело, жидкое или твердое, меняло свою форму. Эти тела меняют форму, изменяются, толкают воздух, и образуются волны изменения плотности газа, воздуха – то есть звук. Часть этих звуков мы слышим, часть нет.

Все на Земле делится на живую и неживую природу. Неживая природа – это камни, вода, песок и так далее. Как же они меняют свою форму? Им помогает Солнце. Если бы не было Солнца, камни и вода подвигались бы, подвигались, да и успокоились, все бы замерло, и никаких звуков не было бы больше. Причем тут Солнце? Солнце дает Земле энергию, с помощью лучей нагревает ее. В результате этого нагрева испаряется вода из океанов и морей, образуются облака, идет дождь, реки текут вниз и шумят, разрушаются берега рек, возникают ветры, образуются пустыни, пыльные бури и много еще чего. Именно из-за того, что Земля поглощает энергию от Солнца, «переваривает ее» и излучает потом эту энергию в космос, идет постоянное движение неживой материи на Земле. Изменение рождает звуки, которые мы слышим.

С живой природой проще. Жизнь – это постоянное изменение. Что-то рождается, потом растет, потом умирает, дает жизнь новым существам. И в процессе своей жизни, постоянно двигаясь, они изменяют свою форму и тоже создают множество звуков. Кстати, и жизнь на Земле без энергии Солнца была бы невозможна. Откуда-то энергию ведь живым организмам нужно брать? Вот ее и берут от Солнца. Вначале растения, используя солнечный свет, создают кислород и питательные вещества. Потом травоядные животные поедают растения, растут и развиваются. Потом хищники поедают травоядных. И так далее. Целая пирамида живых существ.

Прислушайся к звукам в лесу. Некоторые птицы «цокают», их звуки короткие и часто высокие. Другие птицы выводят целые длинные мелодии (в нашей полосе можно услышать дроздов и соловьев). Низко ухают филины, квакают жабы. Лесной мир наполнен удивительными звуками, которые создают животные и птицы.

Очень редко можно услышать рев слона, который сбежал из зоопарка, и рев охранников зоопарка, которые гонятся за ним. И мишка… Но с ним лучше не встречаться. Еще скрипят деревья, падают на головы девчонок шишки и сучки веток. Мир леса оглушающе тих по сравнению со звуками города и при этом очень богат.

Природа придумала способ общения животных между собой с помощью звуков. Чтобы предупредить об опасности, указать, где пища, чтобы общаться с детенышами. Птицы поют, звери рычат, дельфины пищат. Люди создали язык, с помощью которого можно говорить на любые темы. Это очень большое отличие от языка зверей и птиц.

Звуки природы комфортны для человека. Они не очень громкие, всегда меняются по высоте, по громкости, по тембру. Поэтому наши уши и наш мозг, как правило, от этих звуков не устают.

Совсем другое дело – это построенная человеком неживая природа. Люди создали турбины, машины, трансформаторы, компьютеры. Во всех этих вещах есть движущиеся, вращающиеся штуки. И все они уже движутся с вполне определенной частотой и создают вполне определенную высоту звука.

Трансформаторы, например, всегда гудят на высоте 50 Гц, образуя переменный ток в розетках. В компьютерах вентиляторы вращаются с определенной частотой. Двигатель машины работает в узком диапазоне частот – 2000–5000 Гц. Ты можешь видеть это на специальном приборе в машине – тахометре.

В городе очень много звуков, шумов, которые производят механизмы. Эти шумы гораздо громче, чем природные звуки. Они могут быть одной частоты, одной высоты, длительные по времени звучания – все это вредно влияет на наши уши. Поэтому нужно чаще бывать за городом, чтобы наши уши отдыхали.

Но не все так плохо, Буравчик, ты не грусти! Можно привыкнуть к звукам и взлетающих самолетов, и космических кораблей. Просто давай отдых ушам, ходи по лесу, приезжай к дедушке с бабушкой, тем более что они по тебе скучают.

Напоследок расскажу тебе про одно забавное научное исследование. Кто его провел? Акустики. Сейсмологи. Они изучали самые сильные постоянные колебания (звуки разной частоты), распространяющиеся по поверхности земли. Сейчас я тебя удивлю! Во-первых, самые большие шумы производят волны, бьющие о берег всех материков, волны морей и океанов. И второе. (Тоже – кто бы мог подумать!) Люди на Земле понастроили огромное количество зданий, в один этаж или сто этажей – не очень важно. Так вот, фундаменты этих домов скрипят, создавая вполне отчетливый звук в земле. Очень странно, да? Ну, скрип фундамента дома ты не услышишь, даже если приложишь к земле ухо. А вот шум волн – вполне. И вообще, уговори родителей поехать к морю!