Давление со стороны падающей инфразвуковой волны является внешней силой, которая заставляет водород внутри шара совершать вынужденные колебания.
Если объем водорода имеет собственную частоту, близкую частоте падающей на шар волны, то амплитуда этих колебаний резко возрастает. Наступает явление резонанса, появляются инфразвуковые волны, амплитуда акустического давления которых во много раз больше амплитуды волны, падающей на шар.
И эти колебания воспринимаются ухом каждого человека как слабая тупая боль.
К такому выводу пришел академик В. В. Шулейкин при объяснении «голоса моря».
Однако эти рассуждения необходимо было проверить экспериментально и результаты опыта сопоставить с изложенной теорией.
Для этого тонкостенный резиновый шар наполнили водородом и укрепили в углу комнаты в домике на берегу моря. Предварительно подсчитали собственную частоту свободных колебаний взятого шара — она оказалась равной десяти. К шару прикрепили легкий алюминиевый стержень, на другом конце которого находилось зеркало. Зеркало осветили узким пучком света, который, отражаясь, падал на шкалу.
Море было спокойно, но покой был только вблизи берега. Где-то далеко от берега над морем рыскал штормовой ветер и, обтекая волны, порождал инфразвуковые колебания. Они быстро достигли берега и ворвались в дом, заставляя резонировать шар-зонд, наполненный водородом. Зайчик света при колебаниях шара двигался по шкале то в одну, то в другую сторону.
Десять колебаний в секунду — собственная частота шара. Если он колеблется, значит, частота звуковой волны близка к его собственной частоте. Это означало, что «голос моря» — инфразвуковая волна, ибо ее частота менее 16 герц.
А после окончания опытов советский ученый Доброклонский приступил к созданию прибора, который предупреждал бы моряков о приближающемся шторме.
Прибор Доброклонского представляет собой металлический шар с открытым горлышком.
Под действием «голоса моря», то есть инфразвуковых волн, возникающих в районе шторма, воздух внутри шара приходит в колебание, а в горлышке в это время он как бы продувается то в одну, то в другую сторону, создавая сильные потоки.
Для того чтобы обнаружить этот «ветер», в шар поместили проволочку, по которой проходит электрический ток. При прохождении тока проволочка нагревается и отдает тепло в окружающий воздух. Устанавливается «нормальное» охлаждение. Температура проволочки, а следовательно, и сопротивление ее остаются постоянными. Стрелка прибора, которым измеряют силу электрического тока, при этом находится на определенном делении шкалы.
Но стоит только появиться ветру, как тепловое равновесие нарушается, так как проволочка быстрей охлаждается и ее сопротивление становится меньше. Прибор показывает большую силу тока. Это значит, что появилась инфразвуковая волна, которая является предвестником шторма.
Таким образом люди научились предсказывать наступление шторма.
Но самое интересное то, что несколько раньше, чем отклонилась стрелка прибора Доброклонского, медузы, которые нежились у самого берега в теплой воде, стали энергично уходить в море.
Мелкие ракообразные существа, которые живут в сыром морском песке, также отплывали подальше от берега. Они почувствовали приближение шторма и, опасаясь за свою жизнь, спасали ее в глубинах моря и прибрежной траве. О приближении шторма их оповестил инфразвук — «голос моря», который они слышат. Скорость инфразвука в воде 1500 метров в секунду. Поэтому задолго до прихода шторма медузы уходят в море, а морские блохи и гаморусы — на берег.
Им не нужно пользоваться приборами — природа снабдила этих жителей моря способностью улавливать инфразвуки, которой, к сожалению, лишен человек.
СЕКРЕТ ЛЕТУЧЕЙ МЫШИ
Ночная путешественница
Летом в деревне, когда наступают сумерки, можно наблюдать, как мечутся зигзагами летучие мыши, шелестя сухими, угловатыми крыльями. Когда наблюдаешь их стремительный полет в темноте, кажется, что вот-вот они врежутся в ствол дерева или стенку сарая. Но каждый раз, встречая на пути препятствие, летучая мышь стремительно взмывает вверх или круто поворачивает в сторону, продолжая головокружительную погоню за крохотными насекомыми. До глубокой ночи идет эта неутомимая, полная риска охота ночной путешественницы.
Кажется, только чудо спасает ее от верной гибели.
Поистине удивительно, как удается летучей мыши с маленькими, подслеповатыми глазами заметить во тьме препятствие и, не снижая скорости, его обойти.