Пирамида в Гизе: усыпальница или энергостанция

Установив связь между пирамидой Хеопса и Землей, было бы полезно еще раз вспомнить, что размеры объекта — это не сам объект, а всего лишь то, при помощи чего его создают, либо средство достижения некой цели. Какие средства использовались при возведении Великой пирамиды — ясно. Для чего — станет боже понятно дальше.

Нам известно, что Земля представляет собой колеблющееся активное тело, в недрах которого копятся громадные силы, однажды вырывающиеся наружу и освобождающие массу энергии. С нашей стороны было бы уместно спросить: «Как бы нам использовать данную энергию в своих целях?» Существует ли способ отвода части энергии, уменьшающий таким образом ее мощь и, вероятно, предотвращающий разрушительное землетрясение? Ученые продемонстрировали нам, что один объект способен, в меньшем масштабе, отвести энергию из другого колеблющегося объекта при условии, что частоты их колебаний гармоничны. Однако забрать механическую энергию из Земли задача чудовищно сложная. Каким же требованиям должен отвечать используемый нами объект, чтобы она оказалась нам по силам?

Прежде чем ответить на эти вопросы, нам следует освежить в памяти сведения о резонансе и гармониках, ибо это именно те природные явления, которые, наверное, потребуются нам при выполнении данной задачи (см. рис. 34). Резонанс — это индуцированное колебание одного объекта с другим. Простым примером резонанса является пианино. Нажмите одну или несколько клавиш, образующих аккорд, не ударяя, а затем надавите на педаль громкости. Сыграйте те же ноты на октаву выше, и струны, оставленные вами открытыми на нижней октаве, тоже начнут колебаться. Напойте без слов в пианино на той же самой высоте, и струны вновь станут вибрировать. Этот переход энергии происходит благодаря резонансу. Передача энергии и колебания нераздельны. Струны музыкального инструмента под воздействием начинают колебаться, и энергия в виде звуковых волн поступает к нашим ушам.

_{Рис. 34. Резонанс и гармоники}

Гармоникой называют явление, когда распространяющийся в воздухе звук вызывает механические колебания в разных струнах пианино, причем частота колебаний различна. Элементы (струны) поглощают энергию из источника лучше, если они одной частоты. Кратные основной частоте возбуждения, известные как гармоничные частоты, тоже неплохо поглощают эту энергию.

При объяснении природы резонанса лучше всего, пожалуй, привести классический пример того, как данное природное явление освободило энергию страшной разрушительной силы. Это произошло 7 ноября 1940 года в штате Вашингтон. Мост Такома Нэрроуз связывал Олимпийский полуостров с материком.

Трагедия случилась всего через четыре месяца после его открытия. Под действием порывов ветра, несущегося со скоростью сорок две мили в час, мост начал страшно раскачиваться. Порывы ветра проносились по мосту на частоте, соответствующей его естественной резонансной частоте. Ветер не утихал, колебания же скручивания настолько возросли, что подвески вырвало из креплений, и мост стал разрушаться. К счастью, он был закрыт в то время для проезда, и поэтому никто не погиб. Разрушение моста Такома Нэрроуз под действием природной стихии является классическим примером того, как возникают разрушительные силы в сооружении, подверженной периодическим притокам энергии. В данном случае источником энергии стал ветер, который, несясь на частоте, совпадающей с резонансной частотой строения, разрушил мост. Если не гасить колебаний, то любое колеблющееся сооружение, пока оно черпает энергию из источника, в конце концов разрушится.

Другим примером, свидетельствующим о потенциально разрушительной силе резонанса, является приказ, отдаваемый солдатам при прохождении помосту, шагать не в ногу. Каждый шаг солдата воздействует на мост. Если же все солдаты будут идти по нему в унисон, то энергия, образующаяся при прохождении одного шага, возрастет многократно, и мост, когда солдаты будут идти по нему, начнет раскачиваться. Топот ног по мосту называют частотой возбуждения. Если частота марширующих ног совпадает с естественной резонансной частотой моста, поглощение энергии достигнет своего максимума и колебание моста возрастут многократно, что может привести к его разрушению.

В Британской энциклопедии данный феномен объяснен так: «Если, как уже говорилось, затухание очень маленькое, резонатор соответственно поглощает из источника в среднем много энергии, особенно при резонансе Если затухание сводится фактически к нулю на мгновение, либо даже уходит в минус, что может случиться при определенных обстоятельствах, забор энергии может стать настолько большим, что колебания могут выйти из-под контроля, а это может в результате привести к разрушению резонатора»[71].