Книга звука. Научная одиссея в страну акустических чудес

Звук водопада Деттифосс в Исландии можно объяснить, если масштабировать происходящее в одном вибрирующем пузырьке на все огромное количество пузырьков в белом каскаде. Каждый шарик воздуха имеет свои размеры и звенит на собственной частоте. В водопаде миллионы беспорядочных звуков формируют громадный пузырьковый оркестр, который шипит и ревет.

У каждого водопада свой голос. Если в воде преобладают крупные пузырьки, получится низкий ропот. Пузырьки меньшего размера создают шипение, как у Йосемитского водопада, описанного Мьюром. Искажать звук также могут окружающие скалы. Высота водопада Свартифосс на юге Исландии всего 20 метров, а вода низвергается с подковообразных нависающих скал в форме шестиугольных базальтовых колонн. Название Свартифосс переводится как «черный водопад» и обусловлено цветом скал. В тот день, когда я приехал к водопаду, этот цвет подчеркивался пасмурной, дождливой погодой. Но часовая прогулка, даже в дождь, стоила того, поскольку окружающие водопад скалы были не только удивительно красивы, но и усиливали шипение и плеск воды.

Еще один впечатляющий водопад Исландии – это Сельяландсфосс, где вы можете зайти за струю и услышать грохот воды, доносящийся со всех сторон, как от самой струи, ударяющей в озеро, так и отражение звука от скалы. Поток воды неравномерен, и это приводит к колебаниям звука. Если закрыть глаза, создается впечатление, что над головой проходит маленький грузовой состав.

Водопады – довольно распространенное явление, а вот звук приливной волны, которая входит в сужающееся устье реки, удается услышать нечасто. Приливная волна на реке Арагуари в Бразилии на языке индейцев тупи называется pororoca, что переводится как «могучий шум»[301]. Но приливную волну можно увидеть и услышать недалеко от моего дома – на реке Северн у города Глостер в Англии. Ранним туманным утром в сентябре, во время короткого бабьего лета, метеорологи предсказывали большую волну, вызванную сильным приливом после осеннего равноденствия. Когда я бродил по берегу реки и искал подходящее место для наблюдения, то видел несколько серферов, которые готовились ловить волну. Сначала я стоял у края воды, но затем понял, что ил вокруг меня – это результат вчерашнего прилива, и поднялся выше. С приливом шутить нельзя. В Китае 3 октября 1993 г. приливная волна смыла восемьдесят шесть человек[302].

Я все ждал и ждал. Через двадцать минут после предсказанного времени ниже по течению реки послышался рев. Вода начала биться о противоположный берег прямо напротив меня. Это напоминало океанский прибой, но вместо успокаивающего ритма волн, которые разбиваются о берег одна за другой, прилив формировал неумолкающий гул.

По высоте приливной волны устье реки Северн занимает второе место в мире после залива Фанди в Новой Шотландии – весной волна поднимается на 14 метров. Если посмотреть на карту, то можно увидеть, что река Северн имеет извилистое и сужающееся русло. Но на карте не указано, что при удалении от моря глубина реки резко уменьшается. Когда в устье входит огромная приливная волна, воду гонит вверх по сужающемуся каналу, который становится все мельче и мельче. Избыток воды может направляться только вверх по течению, и в результате образуется приливная волна.

Самое сильное впечатление производит первая волна, но если вы уйдете слишком рано, то пропустите звук «детей», вторичных волн, которые следуют за основной. Эти волны прибывают минут через тридцать после основной, и об их силе можно судить по тому, что они приносят с собой целые деревья и другой мусор. Волны ударяются о берег, создавая грохот, сопровождающийся бурлением и гулом огромной массы движущейся воды, – получается смесь прибоя на пляже и звука воды, уходящей в городской водосток.

По силе звука приливной волны река Северн занимает пятое место, уступая, например, волне pororoca в Бразилии. Китайский поэт Юань так описывал прилив на реке Цяньтан: «Словно 10 000 лошадей вырвались из загона и бьют в небесный барабан, и 56 огромных легендарных черепах перевернулись, обрушив снежную гору»[303]. В 1888 г. У. Усборн Мур, капитан Королевского флота, использовал более понятные для европейцев термины: «Тихой, безветренной ночью волну можно услышать с расстояния 14 или 15 миль, за час и двадцать минут до ее появления. Шум нарастает постепенно, пока волна не проходит мимо наблюдателя на берегу с ревом, лишь немного уступающим грохоту порогов ниже Ниагары»[304].

Юбер Шансон изучал акустику приливной волны неподалеку от Мон-Сен-Мишель на севере Франции[305]. Грохот основной волны вызван пузырями, образующимися в воде, а высокие частоты – ударами волн о скалы и быки моста. Преобладают низкие частоты в диапазоне от 74 до 131 Гц, что соответствует нижней октаве фортепиано.