Занимательное волноведение. Волнения и колебания вокруг нас

Волны, эти перемещающиеся возмущения, передают информацию о ставшем их причиной событии. Но событием может оказаться не только прыжок карпа из воды всего пару-тройку минут назад — событие может отстоять по времени и гораздо дальше. Например, на 13,7 млрд. лет назад — именно тогда возникла Вселенная. Более того, порожденные Большим взрывом электромагнитные волны до сих пор расходятся рябью в виде космического микроволнового фонового излучения, иначе называемого реликтовым излучением.

Как Крис Йейтс наметанным глазом рыбака со стажем подмечает рябь на воде и по ней находит рыбу, так и космологи недавно стали использовать специальные, чувствительные к микроволновому излучению космические станции, улавливая изначальные космические возмущения из далекого прошлого. Микроволновое излучение уже поведало много интересного о происхождении и составе Вселенной, а также положило конец некоторым научным спорам, тянувшимся десятилетиями. Это излучение — наиболее важное свидетельство того, что все началось со взрыва, а не пребывало вечно в неизменном состоянии.

Наблюдение за рябью от самого большого возмущения: астрономический спутник «Планк» запущен в мае 2009 года для измерения реликтового излучения, возникшего спустя 380 000 лет после Большого взрыва

Реликтовое излучение измеряют и наблюдают с помощью космических обсерваторий. Первой такой обсерваторией стал Зонд Уилкинсона для исследования анизотропии микроволнового излучения (WMAP), запущенный НАСА в 2001 году на орбиту, до которой более 3 млн. км. Зонд регистрировал малейшие изменения интенсивности (температуры) реликтового излучения, приходящего из разных областей космического пространства. Ничтожные различия в полученных цифрах позволили ученым выстроить модель Вселенной на момент зарождения, уточнить скорость ее расширения, плотность, а также возраст.

Предположим, около 1% статического заряда, накопленного вашим телевизором, когда он не настроен на какой-либо канал, и есть это самое реликтовое излучение.[23] Остальное — в основном электромагнитные шумы от бытовых приборов и трескотня рождающихся здесь, на земле, неотфильтрованных сигналов — опутавшие нас сетью радиоволны и микроволновое излучение. И Зонд Уилкинсона, и пришедший ему на смену более чувствительный астрономический спутник «Планк» трудятся не только на достаточно удаленных от Земли орбитах, но и постоянно находятся в тени планеты, где «бомбежка» интерферирующим электромагнитным излучением не такая сильная, да и солнечное излучение слабее. Пытаться обнаружить электромагнитное излучение на более близком расстоянии от Земли — все равно, что высматривать едва заметные круги от форелевых губ посреди штормового волнения.

* * *

Но не только рыба выдает свое присутствие, распространяя волны. Мы все — ходячие источники волнового возмущения, мы постоянно транслируем волны той или иной формы, «засвечиваясь» таким образом для любого, кто может настроиться на нашу волну.

Неважно, шорох ли это пробегающей в траве мышки или едва слышный шелест крыльев внезапно атакующей совы — малейшее движение любого существа порождает те или иные акустические волны. Видимое проявление какого бы то ни было животного является ничем иным, как следствием возмущения световых волн. У некоторых животных выработалась чувствительность к электромагнитным волнам более низких частот, чем те, которые видимы человеку. Мы ощущаем инфракрасное излучение от животного как тепло, но не видим его, а вот гремучники — змеи, обитающие в тропических лесах Центральной Америки — обладают двумя чувствительными к инфракрасному излучению ямками, расположенными в промежутке между глазами и ноздрями. Благодаря этим ямкам гремучники, выследив какого-нибудь грызуна, наносят по нему удар невероятной точности.

Конечно, печально, когда ничего не подозревающий зверек оказывается чьим-то ужином; с другой стороны, что стало бы с животными, если бы они не могли испускать волны? Они оказались бы в эволюционном тупике, и, как мне думается, им пришлось бы несладко. Общение в том или ином роде — важнейшее условие выживания любого вида, потому как воспроизведение потомства невозможно без определенных усилий с обеих сторон.

Звуковые волны, вне всяких сомнений, способствуют общению с противоположным полом — это и пронзительные серенады самца зяблика, привлекающего самку в начале весны, и глубокое, инфразвуковое урчание самки африканского слона, у которой каждые пять лет наступает течка — для нас оно неразличимо, но самцов, находящихся за несколько километров, привлекает.

Радужное оперение надхвостья самца павлина — результат отражения световых волн; яркая раскраска никоим образом не маскирует птицу от хищников, зато привлекает самочек.