Занимательное волноведение. Волнения и колебания вокруг нас

Однако микроволновое излучение с другими длинами волны обладает частотами либо слишком высокими, либо слишком низкими для того, чтобы большая часть энергии поглощалась водой. Где бы эта самая вода ни находилась: в лотке с полуфабрикатом или в атмосфере, пребывая во взвешенном состоянии. Поскольку волны таких длин, в отличие от радиоволн, с заряженными частицами ионосферы не взаимодействуют, они легко распространяются в нашей атмосфере. Поэтому волны микроволнового излучения как нельзя лучше подходят не только для связи со спутниками, но и для связи с космическими кораблями далеко за пределами земной орбиты. Именно благодаря этим волнам мы держим связь с наиболее удаленным космическим объектом искусственного происхождения — запущенным НАСА автоматическим зондом «Вояджер-1», предназначенным для исследования далекого космоса.

«Ты меня слышишь? А то связь ни к черту».

Наиболее удаленная связь посредством микроволнового излучения, какую когда-либо устанавливал человек.

«Вояджер-1» стартовал 5 сентября 1977 года. К настоящему времени он удалился от Земли на расстояние в 16 млрд. км; предполагается, что зонд уже покинул пределы нашей Солнечной системы и каждый день покрывает расстояние в 1,6 млн. км. Как и все остальные электромагнитные волны, волны микроволновые, осуществляющие связь между Землей и далеким космосом, распространяются со скоростью света. Сейчас время прохождения сигнала с «Вояджера-1» до Земли равно почти 15 часам — для нас, говорящих по междугородной или международной связи, эта иногда слышимая в трубке задержка намного меньше.

Однако эхо во время связи по телефону встречается все реже — в наши дни телефонные переговоры, как и Интернет-связь, а также кабельное телевидение осуществляются благодаря инфракрасным волнам и оптиковолоконному кабелю. Обладая более высокими по сравнению с микроволновым излучением частотами и длиной волны от 1 мм до 760 нм (миллионные доли миллиметра), эти электромагнитные волны легко блокируются самыми разными плотными материалами. Вот почему в пульте дистанционного управления телевизором используются именно волны инфракрасного излучения. Если бы на месте инфракрасных оказались какие-нибудь другие волны, ссоры между соседями происходили бы ежедневно, а то и ежечасно. Запомните, что электромагнитные волны разнятся между собой лишь длиной волны и частотой. Удивительно то, что все они относятся к одному и тому же виду волн, только диапазон у них разный. И хотя мы об этом даже не задумываемся, волны в любой момент окружают нас, проходят через нас — бесконечные потоки сообщений, сигналов, информации, которые накладываются, перекрываются, совмещаются и текут дальше. И хотя нам доступна лишь крохотная частица всей электромагнитной какофонии, она, эта какофония, тем не менее, существует. Как сказал физик Ричард Фейнман, любитель игры на барабане бонго:

«Многочисленные волны проходят через эту комнату все разом, — и это ни для кого не секрет, но вы должны остановиться и по-настоящему задуматься над этим — только так вы проникнетесь всей сложностью, всей невообразимой природой Природы».^{52}

Наверняка вы диву даетесь: как так получается, что радионяня выделяет из всей мешанины электромагнитных излучений ту единственную волну, сигнал которой и передает? Если все эти накладывающиеся друг на друга и отличающиеся лишь размерами волны представляют собой одно и то же — электромагнитные «вопли» всех и вся в немыслимых диапазонах, «звучащие» одновременно, как прибору удается распознать единственно нужный сигнал — плач вашего ребенка?

Работа всех приборов, в основе которых лежит принцип электромагнитной связи, зависит от одного вполне конкретного явления — резонанса. Именно благодаря резонансу волны, будь они электромагнитными или какими-то другими, взаимодействуют с окружающим нас миром. Резонанс, дитя волны и вибрации, — одно из наиболее приятных волновых явлений.

* * *

Марв, едва сводящий концы с концами музыкант, только что купил новую гитару.

Играет он отнюдь не блестяще — возможно, поэтому ему с трудом хватает на жизнь, — но все-таки кое-что уличными выступлениями зарабатывает. Потерзав несколько месяцев «Дом восходящего солнца», известную американскую балладу, Марв, наконец, собрал достаточно средств, чтобы заменить старый инструмент новым. Вот он с гордостью приносит новенькую гитару домой и принимается за ее настройку.