Шум. История человечества. Необыкновенное акустическое путешествие сквозь время и пространство

И звук, и шум – это распространение упругих волн (звуковых волн) в газообразной, жидкой или твердой среде, в процессе которого элементарные частицы вещества вынужденно совершают колебательные движения. Поскольку упомянутые частицы, а также время и пространство появились только после Большого взрыва, сам он не мог породить ни звука. Удивительно, но в тот момент царила мертвая тишина. Большой взрыв был бесшумным, так как не существовало среды, в которой могли бы распространиться звуковые волны. Зато его физическое эхо можно уловить даже сейчас: это фоновое излучение, которое равномерно заполняет пространство Вселенной. Американские ученые Джон К. Матер и Джордж Ф. Смут получили Нобелевскую премию 2006 г. по физике за исследование данного феномена.

Космический шум младше, чем время и пространство, но несущественно. Астрофизики обнаружили, что через 380 000 лет после Большого взрыва в бесконечной Вселенной раздался низкий, загадочный звук. Такой низкий, что его не может услышать ни одно живое существо. Его уловили только приборы: крошечный обрывок частотой 1 Гц. Мир как бы ворчит спросонья. Космическая акустика – еще очень юная область исследований, но стремительное развитие радиотелескопов в последние 20 лет расширяет возможности дальнейшего изучения уже известных акустических феноменов древнейшей истории Вселенной. То, что мы можем уловить их сейчас и измерить, объясняется просто: Вселенная постоянно расширяется, и они добираются до нас невероятно долго. В начале 2000-х гг. американский физик Джон Г. Крамер (р. 1934), почетный профессор Вашингтонского университета в Сиэтле, заставил зазвучать волны, распространявшиеся во времени, пространстве и материи в течение 400 000 лет после Большого взрыва. Он свел первые зафиксированные сигналы эха Большого взрыва в единый звуковой сигнал длительностью 100 секунд. По словам Крамера, он похож на «рев турбин реактивного самолета, взлетающего прямо над вашим домом»[1].

В принципе, услышать отзвуки Большого взрыва можно и без дорогостоящего оборудования, которым пользуются современные астрофизики. Достаточно старого УКВ- или СВ-приемника, способного ловить ультракороткие и средние радиоволны. В шум помех между двумя передачами вплетается слабый отголосок Большого взрыва, долетевший до нас через 14 млрд лет. По подсчетам астрофизиков, он составляет всего 1 % шума помех.

Расширялись галактики, рождались звезды и планеты нашей Солнечной системы. Сначала эти процессы проходили совершенно бесшумно, несмотря на сильнейшие ядерные реакции и колоссальные выбросы энергии. В космическом вакууме нет ни шороха, ни звука, поскольку нет среды, необходимой для распространения звуковых волн. Уму непостижимо: мощнейшие взрывы и реакции ядерного синтеза при возникновении звезд и планет протекали в полной тишине. Если бы «Звездные войны» происходили в реальном космосе, Разрушитель Звезд не мог бы шипеть, выпуская лазерный луч. Не смогла бы нарушить космический покой и гибель Звезды смерти, которая на экранах сопровождается низкочастотным басовитым гудением и звуком мощного взрыва. Дух захватывает, но не настолько, чтобы привести в восторг посетителей кинотеатра, так что приходится прибегнуть к помощи голливудских звукорежиссеров.

https://youtu.be/1OpNI5DjxC0?si=AmWdfccusKejnHyx

1. Большой взрыв

Запись смонтирована профессором Джоном Г. Крамером

Вселенная учится слышать

Только 4,58 млрд лет назад стало действительно громко: появилась Земля. В результате дегазации на ней сформировалась первичная атмосфера. С точки зрения современной науки первая газовая оболочка Земли состояла из водорода, гелия, метана и примесей еще некоторых газов. Это крайне токсичная смесь, в наше время она бы уничтожила все живое. Но тогда она помогла свершиться неслыханному: в мире впервые раздался звук, а точнее, грохот. Звуковые волны наконец получили нужные условия для своего распространения. Извержения вулканов, землетрясения, падения метеоритов и прочие космические катастрофы – настоящий акустический апокалипсис, который сейчас трудно себе представить. Вот момент рождения шума.

Превращение нашей планеты из огненно-красной в голубую также сопровождалось громкими звуками. 3,8 млрд лет назад, в архее (второй эон геологической истории Земли), зашумела вода. По расчетам исследователей, на Земле примерно 40 000 лет непрерывно шел дождь. Точнее, не шел. И даже не лил как из ведра. Можно сказать, что над юной планетой разверзлись хляби небесные, но даже библейский потоп на самом деле не выдерживает сравнения с теми массами воды, которые обрушились вниз. Земля остыла, и на ней появились моря.