Занимательное волноведение. Волнения и колебания вокруг нас

Движение напоминает скручивание в трех плоскостях, совмещаемое со «змейкой». В то время как змея совершает боковые волнообразные движения, само ее тело извивается мелкими волнами вверх-вниз. Сочетая вертикальные и горизонтальные волны, змея грациозно передвигается, уподобляясь ввинчивающемуся штопору. В любой момент движения она касается поверхности только в двух-трех точках, что бывает очень кстати, когда песок сильно нагревается. Змея, перемещающаяся таким способом, двигается под непрямым углом по отношению к направлению своего движения; при этом она оставляет на песке отчетливый след — косые параллельные полосы с крючками на конце. Из всех движений змеи это — самое примечательное. Такое проявление поперечных волн в животном мире можно отнести к наиболее вычурным.

Многие виды змей умеют еще и плавать, хотя в воде им вроде бы и отталкиваться-то не от чего. Но они одновременно с боковой «змейкой» прибегают к другому виду скручивания — так плавают угреобразные. Водный способ передвижения имеет несколько важных отличий от способа наземного. К примеру, волновые колебания расширяются к хвосту змеи. Другими словами, амплитуда волн возрастает по мере того, как они проходят через змеиное тело — получается, что хвост извивается гораздо быстрее, чем голова. Поскольку змее в воде не от чего отталкиваться, волны проходят через ее тело со скоростью, заметно превышающую скорость продвижения змеи вперед.

Морские змеи, живущие в теплой воде прибрежных районов Индийского и Тихого океанов, отлично плавают. Если вам доведется наткнуться на такую змею во время купания, лучше изменить направление движения на прямо противоположное, улепетывая любым доступным вам способом, потому как морские змеи — одни из самых ядовитых. Поначалу обитая на суше, они затем приспособились к жизни в воде. У всех морских змей плоский хвост, некоторые змеи — например двухцветная пеламида — обладают туловищем, высота которого чуть больше ширины. Такие особенности строения способствуют лучшему передвижению в воде. Морские змеи — единственный вид змей, замеченный в исполнении эффектного маневра, напоминающего танцевальное движение Майкла Джексона — они поворачивают в воде вспять, совершая туловищем волнообразные движения от хвоста к голове. Но в каком бы направлении эти волновые колебания ни шли, они принимают форму поперечных волн.

Кстати, не только змеи находят такой способ плавания удобным. Угри, миноги и миксины передвигаются в воде так же — через их тела, от головы к хвосту, проходят волны, толкающие их вперед. Скаты совершают волнообразные движения крыльями: иногда это изящные, широкие взмахи, в других случаях — серии быстро пробегающей волновой ряби.

Скат волнообразно двигает крыльями вверх-вниз, а не из стороны в сторону, но, тем не менее, это все те же поперечные волны. Рыбы же в большинстве своем производят волнообразные движения из стороны в сторону при помощи мышечных сокращений хвоста, за счет чего и плывут. Водные млекопитающие — киты, дельфины, морские котики — обычно молотят хвостом вверх-вниз; русалки наверняка тоже.

Независимо от типа волновых движений — из стороны в сторону или вверх-вниз — волны остаются поперечными, поскольку перпендикулярны направлению распространения волны.

* * *

Итак, волны в теле человека распространяются без его над ними сознательного контроля. Но что можно сказать о самом сознательном контроле? Участвуют ли волны в работе не только тела, но и разума (эти две категории — тело и разум — Рене Декарт четко разделял), играют ли какую-либо роль в мыслительном процессе?

Безусловно — работа вашего мозга не обходится без участия волн. Но это не волновые сокращения мышц, а крошечные, длящиеся всего долю секунды электрохимические реакции — импульсация нейронов.

Хорошо известно, что информация от органов чувств в мозг передается проходящими по нервной системе электрическими импульсами. Однако движение это двустороннее — мозг, в свою очередь, посылает сигналы через нервную систему, контролируя деятельность мышц и желез. Нервная система состоит из групп особых клеток, называемых нейронами; каждый нейрон обладает длинным отростком — аксоном, который с одной стороны связан с телом клетки, а с другой разветвляется на дендриты. Каждое ответвление ведет к соседнему нейрону или другой клетке; место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал иной клеткой называется синапсом. Чаще всего аксоны не достигают в длину и миллиметра, однако порой могут довольно сильно вытягиваться, например, в седалищном нерве, который задействуется при вытягивании ноги. Сигналы передаются от нейрона к нейрону в виде электрохимической волны.