Cymatics bada właściwości fal, termin ukuty przez szwajcarskiego naukowca Hansa Jenny'ego. Po raz pierwszy naukowiec uchwycił na kliszy fotograficznej wpływ fali dźwiękowej na substancje o różnym charakterze - piasek, wodę, glinę, rozrzucone na powierzchni stalowej płyty, pod wpływem ruchów oscylacyjnych o różnych częstotliwościach według uporządkowanego wzoru.
Cymatics bada właściwości fal, termin ukuty przez szwajcarskiego naukowca Hansa Jenny'ego.Po raz pierwszy naukowiec uchwycił na kliszy fotograficznej wpływ fali dźwiękowej na substancje o różnym charakterze - piasek, wodę, glinę, rozrzucone na powierzchni stalowej płyty, pod wpływem ruchów oscylacyjnych o różnych częstotliwościach według uporządkowanego wzoru. Obrazy wzoru zależały od częstotliwości fali; im wyższa częstotliwość, tym bardziej złożony wzór uzyskany pod wpływem fal dźwiękowych.
Cymatyka to nauka o właściwościach kształtujących fale.
Hans Jenny kontynuował dzieło niemieckiego naukowca Ernsta Chladnego (1756-1827).Naukowiec przeprowadził eksperymenty nad wpływem fal dźwiękowych na krople wody i raz po raz doszedł do wniosku, że te same prawa organizacji harmonicznej dotyczą materii nieorganicznej i organicznej.
Harmonijkarze twierdzili, że „dźwięk to kosmiczna ścieżka lub promienie stworzenia, biegnące ukośnie do kosmicznego źródła”.
Świat koloru, dźwięku i formy rządzi się tymi samymi prawami, a pomiędzy harmonikami i strukturami harmonicznymi zachodzą ścisłe powiązania. Harmonijkarze twierdzili, że dźwięk to kosmiczna ścieżka lub promienie stworzenia, ukośne do kosmicznego źródła.
W medytacji światło i cisza stają się identyczne, powodując transformację.
Popularna teoria pochodzenia Wszechświata, popierana przez większość teoretyków - Teoria Wielkiego Wybuchu”. Zgodnie z tą teorią nasz Wszechświat był kiedyś nieskończenie małą grudką, supergęstą i nagrzaną do bardzo wysokich temperatur. Ta niestabilna formacja nagle eksplodowała, przestrzeń gwałtownie się rozszerzyła, a temperatura latających cząstek o wysokiej energii zaczęła spadać. Eksplozja była tak potężna, że powstające w jej wyniku fale świetlne i dźwiękowe przekształcają swoją energię w coraz to nowe formy miliony lat kreowanie świata w różnych odmianach energii fal dźwiękowych i świetlnych.
Liczby i dźwięki
Badanie zasad leżących pomiędzy muzyką a matematyką, dźwiękiem a liczbą przyciągało uwagę naukowców już od czasów Pitagorasa.
W latach dwudziestych ubiegłego wieku niemiecki naukowiec Hans Kaiser opracował teorię światowych harmonicznych, wskrzeszając zapomnianą naukę o alikwotach (harmonikach).
Kaiser zbadał wzorce leżące między dźwiękiem a liczbą.
Kaiser zauważył, że wysokość strun i długość struny są ze sobą powiązane, co oznacza, że jakość można wyprowadzić z ilości. Teoria Kaisera stwierdza, że zasada stosunku liczb całkowitych jest podstawą nie tylko muzyki, ale także wielu nauk (chemia, fizyka, astronomia itp.). Według Kaisera te formy w przyrodzie, w których w ludzkiej percepcji zachodzą harmonijne relacje, uważane są za piękniejsze. Stosunki oparte na oktawie (2:1), czwartej (3:2), trzeciej (5:4) są szczególnie proporcjonalne.
Energię Wszechświata można wyrazić oktawą widma dźwięku, oktawą widma światła i geometrycznie - hierarchią kształtów kryształów. Istnieje możliwy do wykazania związek pomiędzy częstotliwościami dźwięku, kolorem i kształtem geometrycznym. Nauka badająca kształty kryształów i ich wewnętrzną strukturę nazywa się krystalografia. Energie przejawionych form istnieją w ścisłej interakcji, przekształcając się w siebie, energie te tworzą nowe formy.
Forma i dźwięki
W badania naukowe Doktor Jenny, znana jako „Cymatics”, autorka zademonstrowała geometrię drgań dźwięku za pomocą cienkich pojemników wypełnionych następującymi ośrodkami: piaskiem, zarodnikami grzyba Lygodeum, mokrym gipsem paryskim i różnymi formami cieczy zawierającymi drobne cząsteczki lub „ pływające w nich koloidy.
Szczególnie interesująca jest ta książka ciecz koloidalna. W stanie spoczynku koloidy są równomiernie rozmieszczone w cieczy, a woda staje się mętna. Doktor Jenny nazywa ten stan „dyspersją hydrodynamiczną”.
Jednakże, gdy pojemnik wibrowano przy dźwiękach czystych diatonicznych, cząsteczki cieczy ułożyły się w uporządkowane i izolowane widoczne wzory geometryczne, z których wiele miało struktury dwu- i trójwymiarowe. Inaczej mówiąc, można było w nich zaobserwować ukształtowaną i wyraźnie odczuwalną głębię, czyli nie były „płaskie”. W tej książce jest to jedna z najważniejszych kwestii, których należy się nauczyć i zapamiętać, ponieważ dostarcza przekonujących wizualnych dowodów na poparcie omawianych przez nas koncepcji.
Istnieje pięć podstawowych kształtów trójwymiarowych i znamy je jako bryły platońskie, gdyż zasługa ich odkrycia przypada greckiemu filozofowi Platonowi. Ważne jest, aby wyrazić się bardzo jasno: obserwując te formy, tak naprawdę obserwujemy wibracje. Same formy mogą nie „istnieć” jako obiekt fizyczny, ale raczej być hologramem. Jeśli spróbujesz je złapać lub przeszkodzić, po prostu znikną i zamienią się w zmarszczki wokół twoich palców. Jednakże, bez zakłóceń, formy będą istnieć jako bardzo realne wibracje i będą wywierać dokładnie taki sam nacisk na ciało, jaki odczuwasz w wyniku bardzo głośnego dźwięku lub grzmotu.
Teraz, gdy widzieliśmy wzorce wibracyjne działające w płynnym eterze, wiemy, że linie sił utworzone przez ich ciśnienie dają nowy wgląd w dynamikę grawitacji. Z przekonującymi dowodami na to, jak powstają te geometrie cechy konstrukcyjne powierzchni Ziemi, takich jak kontynenty, podwodne grzbiety i formacje górskie, prawda nie będzie już nas zaślepiała. I to tylko kwestia czasu, zanim proste obserwacje zamienią się w powszechnie znaną wiedzę o większości ludzkości.
Ponadto bardzo ważne jest, aby wspomnieć o następujących kwestiach: kiedy uczniowie Fullera podnieśli częstotliwość w kuli lub Jenny podniosła częstotliwość w wodzie, stare formy rozpuściły się i zniknęły, a na ich miejscu pojawiła się bardziej złożona kształt geometryczny. Zjawisko to działało także w drugą stronę: gdy częstotliwość została obniżona do pierwotnej wartości, geometrie o tym samym kształcie pojawiały się ponownie.
Dlatego też, badając dynamikę eteru, zobaczymy, że wraz ze wzrostem częstotliwości wibracji (lub napięcia) energii w danym obszarze, sama geometria tego obszaru, na przykład tworzącego Ziemię, spontanicznie przekształci się w więcej wysoki porządek trudności. A skutki podnoszenia i obniżania częstotliwości występują w całym Stworzeniu, włączając wszystkie nasze ciała Układ Słoneczny kiedy porusza się po Galaktyce.
Praca dr Spilhausa wykazała, że ziemskie pole grawitacyjne przeszło już kilka podobnych transformacji od czasów pierwotnego „megakontynentu” Pangei. W tym czasie Ziemia miała jedną skorupę. Miało to miejsce przed ruchem ekspansji, obecnie rozważanym w Teorii globalnej ekspansji tektonicznej, stworzonej w 1933 roku przez Otto Hilgenberga.
Dźwięk i energia
Dźwięk jest strumieniem energii płynącym jak strumień wody. Dźwięk może zmieniać ośrodek, przez który przechodzi, i sam jest przez niego zmieniany. Każda fala dźwiękowa jest siłą wywołującą odpowiednią reakcję. Istnieje siła czynna, siła receptywna i obszar ich interakcji.
Wibracje spółgłoskowe tworzą harmonijne częstotliwości, co prowadzi do przyciągania cząstki elementarne do siebie.
Dysonansowe wibracje spowodować rozdzielenie lub eksplozję cząstki lub formy.
Żyjący w XIX wieku amerykański naukowiec większość swojego życia poświęcił badaniu dźwięku jako siły, która z czasem zaczęła służyć w jego eksperymentach jako pierwotny impuls do wzbudzania tajemniczej energii.Jeden z najlepszych wyników działalność twórcza John Keeley był odkryciem czterdziestu praw rządzących wibracjami.
Prawa te były podstawą stworzonej przez niego fizyki wibracji współczulnych.
Ten obszar badań, w którym John Keeley był samotnym pionierem, bada wewnętrzną naturę zjawisk wibracyjnych opartych na interakcjach współczulnych, czyli rezonansowych.
Naukowiec stwierdził, że dźwięk to „zaburzenie równowagi atomowej, niszczenie istniejących cząstek atomowych, a uwolnioną w tym przypadku substancją niewątpliwie musi być prąd eteryczny jakiegoś rzędu”. Według niego, wszystko w Naturze wibruje, wibruje. Można powiedzieć, że cała Natura opiera się na wibracjach o różnych częstotliwościach, które tworzą najróżniejsze kombinacje. Jednocześnie „zgodne”, harmonijne połączenia przyciągają i mają charakter twórczy, natomiast dysharmonijne powodują odpychanie i destrukcję.
Przykładem zorganizowanych wibracji jest muzyka. Kiedy dwie struny instrumentu muzycznego są nastrojone w kombinacji harmonicznej (na przykład tercja, piąta, oktawa), ruch jednej z nich powoduje reakcję drugiej.
Jednak od czasów starożytnych znana była inna muzyka, „muzyka sfer”, stworzona przez Słońce, Księżyc i planety. Dziś możemy usłyszeć tę muzykę w aranżacji komputerowej, choć być może dla starożytnych wtajemniczonych brzmiała ona znacznie pełniej i jaśniej.
Keeley nazwał naukę, którą założył, Sympatyczną Fizyką Wibracyjną „fizyka wibracji współczulnych (odpowiedziowych)”. Udało mu się nie tylko połączyć podstawowe pojęcia fizyczne w tej nauce, ale także wyjść poza tradycyjną „fizykę”, połączyć ją z „metafizyką”, z tym, co leży w sferze nieznanego, w tym w sferze duchowej.
Fizykę wibracji współczulnych streszcza się w czterdziestu prawach, które postulują w szczególności jedność siły i materii, a także podstawową nieskończoność podzielności tej ostatniej. Dla Keely’ego siła jest materią wyzwoloną, a materia siłą związaną, co zostało znakomicie potwierdzone w XX wieku w postaci wzoru E=mc2, znanego nawet dziecku w wieku szkolnym. Według obliczeń Keely’ego energia zawarta w wiadrze z wodą wystarczy, aby zepchnąć nasz świat z kursu.
Wśród najważniejszych kategorii fizycznych i metafizycznych u Kiliego odnosi się do koncepcji neutralny środek. Każde przejawione ciało we Wszechświecie, od atomu po układ gwiezdny, ma u podstawy neutralne centrum, niezniszczalne ognisko; Wszystko, co uznajemy za materię, co jest jej obiektywnym przejawem, jest wokół niej zbudowane.
„Czterdzieści praw fizyki wibracji współczulnych”
„Nie ma podziału materii i siły na dwa różne pojęcia, ponieważ oba są Jednym. Siła jest wyzwoloną materią. Materia jest związaną siłą.
Prawo materii i siły.
U podstawy wszelkiej materii leży nieskończona i niezmienna liczba atomoli, współnieskończonych z przestrzenią i współwiecznych z trwaniem; są w ciągłym ruchu wibracyjnym, mają nieskończony czas trwania, niezmienną ilość i są źródłem wszelkich form energii.
Prawo wibracji ciał.
Wszystkie spójne agregaty, wyizolowane z podobnych ciał lub zanurzone w ośrodku składającym się z materii w różnych stanach, wibrują pewnym tonem.
Prawo wibracji ciał.
Wszystkie spójne agregaty, nie odizolowane od podobnych ciał, wibrują z częstotliwością okresu, która harmonijnie koreluje z podstawowym tonem wibrującego ciała; ten ton jest wielokrotnością tonu atomowego.
Prawo drgań harmonicznych.
Wszystkie spójne agregaty stale wibrują z częstotliwością okresu, która harmonijnie koreluje z podstawowym tonem wibrującego ciała; ten ton jest wielokrotnością tonu atomowego.
Prawo przenoszenia energii drgań.
Wszystkie oscylujące i wibrujące spójne agregaty tworzą w ośrodku, w którym są zanurzone, koncentryczne fale naprzemiennego ściskania i rozrzedzania, rozchodzące się na zewnątrz z częstotliwością okresu równą tonowi agregatu.
Prawo oscylacji współczulnych.
Każda spójna jednostka zanurzona w ośrodku pulsującym z częstotliwością równą częstotliwości drgań własnych jednostki wibruje razem z ośrodkiem o tej samej częstotliwości, niezależnie od tego, czy ton ośrodka jest unisono, czy też jakąś harmoniczną tonu podstawowego oscylującego jednostka.
Prawo przyciągania.
Pobliskie spójne jednostki wibrujące zgodnie lub ze stosunkiem częstotliwości harmonicznych są wzajemnie przyciągane.
Prawo odpychania.
Wibrujące w dysonansie sąsiadujące ze sobą spójne agregaty odpychają się.
Prawo cykli.
Harmonicznie powiązane spójne agregaty tworzą centra wibracji, które są związane z tonem podstawowym, ale nie są wielokrotnościami harmonicznych, a połączenia wtórne między nimi powodują powstawanie tonów dysonansowych, niezależnie od tego, czy są to unisony, czy też alikwoty do tonu pierwotnego. Tak więc z harmonii rodzi się dysharmonia, nieunikniona przyczyna niekończących się przemian.
Prawo harmonicznych.
Każda jednostka będąca w stanie wibracji, oprócz swojego głównego tonu, wytwarza serię wibracji z symetrycznych części ułamkowych samej siebie, stanowiących jedno-, dwu-, trzy- lub wielokrotne powiązanie z tonem głównym.
Prawo siły. Energia objawia się w trzech postaciach:
- GENERATOR (agregat wibracyjny),
- TRANSMISJA (propagacja fal izochronicznych w ośrodku, w którym jest zanurzona),
- ATRAKCYJNY (jego wpływ na inne jednostki zdolne do wibrowania zgodnie lub harmonijnie z nim).
Prawo wibracji substancji atomowej.
Spójna substancja atomowa może wibrować tonem zmieniającym się wprost proporcjonalnie do gęstości i odwrotnie proporcjonalnie do wymiarów liniowych w zakresie częstotliwości od jednego okresu na jednostkę czasu (dla 1. oktawy) aż do częstotliwości 21. oktawy, tworząc generatywny siła Dźwięku (Sonity), której siła przenosząca (Dźwięk) rozchodzi się w ośrodkach stałych, ciekłych i gazowych, a jej efekt statyczny (sonizm) powoduje przyciąganie lub odpychanie pomiędzy współczująco wibrującymi ciałami zgodnie z Prawem Harmonicznego Przyciągania lub Odpychania.
Prawo gęstości dźwięku.
Wibracje wewnętrzne substancji atomowych i cząsteczek atomowych mogą wibrować z częstotliwością okresową wprost proporcjonalną do ich gęstości, odwrotnie proporcjonalną do ich wymiarów liniowych i wprost proporcjonalną do ich integralności w zakresie od 21 do 42 oktawy. W tym przypadku powstaje siła generująca Sono-thermity, której siła transmisyjna Sound-thermity (Sono-therm) rozprzestrzenia się w mediach stałych, ciekłych, gazowych i supergazowych i statycznie tworzy spójność i unifikację cząsteczek lub ich rozpad w zgodnie z Prawem Przyciągania i Odpychania.
Prawo drgań atomów.
Wszystkie atomy w stanie napięcia mogą wibrować z częstotliwością odwrotnie proporcjonalną do sześcianu ich mas atomowych i wprost proporcjonalną do stopnia ich integralności, wahającą się od 42 do 63 oktawy na sekundę. W tym przypadku powstaje siła generująca, Thermity, której siła przenosząca, Radenergia *, rozprzestrzenia się w stałym, ciekłym, gazowym eterze i wytwarza efekt statyczny (kohezja i chemizm) na innych atomach, powodując ich zjednoczenie lub rozpad zgodnie z Prawo Harmonicznego Przyciągania i Odpychania.
Prawo drgań substancji atomowych.
Atomy są zdolne do wibrowania wewnątrz siebie z częstotliwością odwrotnie proporcjonalną do Dyn (lokalnego współczynnika grawitacji) i objętości atomowej oraz wprost proporcjonalną do masy atomowej. W tym przypadku powstaje siła generująca (prąd elektryczny), której siła przenosząca rozprzestrzenia się w atomowo-molowych ośrodkach stałych, ciekłych, gazowych i wytwarza indukcyjny i statyczny efekt magnetyczny na inne atomy, powodując ich przyciąganie lub odpychanie zgodnie z prawem Harmoniczne przyciąganie i odpychanie.
Prawo wibracji atomoli.
Atomole wibrujące tym samym tonem (określonym przez ich równą wielkość i wagę) tworzą siłę generującą, Atomolity, której forma przekazująca, Grawitacja, rozprzestrzenia się w rzadszym środowisku i wytwarza efekt statyczny na wszystkich innych atomolach, zwany Grawitacją.
Prawo transformacji sił.
Wszystkie moce są różne formy Energia Uniwersalna, różniąca się okresami-częstotliwościami, przechodzącymi w siebie w nieodróżnialnych przyrostach; każda forma zajmuje zakres 21 oktaw.
Każdy kształt lub ton można przekonwertować na równoważną wysokość innego tonu, wyższego lub niższego, w skali 105 oktaw. Przekształcenie to można przeprowadzić jedynie poprzez oddziaływanie statyczne, wywołane albo przez wibracje tonów harmonicznych powyżej i poniżej ich tonu podstawowego, albo przez pobliskie układy podczas dodawania i odejmowania ich tonów, albo w jakiś trzeci sposób, w zależności od określonych warunków.
Prawo tonu atomowego.
Każdy atom ma swój własny, specyficzny ton naturalnych wibracji. Prawo zmiany tonu atomowego pod wpływem energii Rad. Wysokość wyższych harmonicznych i podtekstów emitowanych
Energia radiacyjna jest wystarczająca, aby spowodować ekspansję atomu; ten sam wpływ, powodując ciągłe drgania atomów, powoduje kompresję atomu; Zatem poprzez zmianę objętości zmienia się ton atomu.
Prawo zmiany tonu atomowego pod wpływem elektryczności i magnetyzmu.
Elektryczność i magnetyzm wytwarzają wewnętrzne wibracje atomu, którym towarzyszą proporcjonalne zmiany jego objętości, a co za tym idzie – tonu.
Jeden z błędów nowoczesna nauka jest rozpatrywanie niektórych zjawisk w oderwaniu od innych, fizyka wibracji współczulnych odsłania nam nieskończoność wszechświata, w którym wszystkie obiekty i zjawiska są częściami Jednej Całości. opublikowany
Wpływ muzyki na strukturę wody. Eksperymenty japońskich naukowców.
O wpływie na wodę proste słowa i myśli
Pamięć wody. Zaklęcia miłosne na wodzie. Nagranie audycji REN-TV.
Fragment film dokumentalny « Sekretne historie: Prawo kodowania świata”.
Program telewizyjny REN TV wyemitowano w grudniu 2009 roku.
P.S. I pamiętajcie, zmieniając tylko swoją świadomość, razem zmieniamy świat! © ekonet
Hydroakustyka (z greckiego hydor- woda, akustyka- słuchowy) - nauka o zjawiskach zachodzących w środowisko wodne oraz związanych z propagacją, promieniowaniem i odbiorem fal akustycznych. Obejmuje zagadnienia opracowywania i tworzenia urządzeń hydroakustycznych przeznaczonych do stosowania w środowisku wodnym.
Historia rozwoju
Podstawy hydroakustyki
Cechy propagacji fal akustycznych w wodzie
Składniki zdarzenia echa.
Początek kompleksowego i podstawowe badania nad propagacją fal akustycznych w wodzie zapoczątkowano w czasie II wojny światowej, co było podyktowane koniecznością rozwiązania problemy praktyczne marynarki wojenne i przede wszystkim łodzie podwodne. Kontynuowano prace doświadczalne i teoretyczne lata powojenne i podsumowane w wielu monografiach. W wyniku tych prac zidentyfikowano i wyjaśniono niektóre cechy propagacji fal akustycznych w wodzie: absorpcję, tłumienie, odbicie i załamanie.
Absorpcja energii fali akustycznej w woda morska powstaje na skutek dwóch procesów: tarcia wewnętrznego ośrodka oraz dysocjacji rozpuszczonych w nim soli. Pierwszy proces zamienia energię fali akustycznej na ciepło, drugi, przekształcając się w energię chemiczną, wytrąca cząsteczki ze stanu równowagi, a te rozpadają się na jony. Ten rodzaj absorpcji gwałtownie wzrasta wraz ze wzrostem częstotliwości wibracji akustycznych. Obecność zawieszonych cząstek, mikroorganizmów oraz anomalie temperaturowe w wodzie również prowadzą do osłabienia fali akustycznej w wodzie. Z reguły straty te są niewielkie i wliczają się do całkowitego pochłonięcia, jednak czasami, jak np. w przypadku rozproszenia od kilwateru statku, straty te mogą sięgać nawet 90%. Występowanie anomalii temperaturowych powoduje, że fala akustyczna wpada w strefy cienia akustycznego, gdzie może ulegać wielokrotnym odbiciom.
Obecność interfejsów woda – powietrze i woda – dno prowadzi do odbicia od nich fali akustycznej, a jeśli w pierwszym przypadku fala akustyczna zostanie całkowicie odbita, to w drugim przypadku współczynnik odbicia zależy od materiału dna: błotniste dno odbija słabo, piaszczyste i kamieniste dno odbija dobrze. Na małych głębokościach, w wyniku wielokrotnych odbić fali akustycznej pomiędzy dnem a powierzchnią, pojawia się podwodny kanał dźwiękowy, w którym fala akustyczna może rozprzestrzeniać się na duże odległości. Zmiana prędkości dźwięku na różnych głębokościach prowadzi do załamania „promieni” dźwiękowych – załamania.
Załamanie dźwięku (krzywizna ścieżki wiązki dźwięku)
|
Załamanie dźwięku w wodzie: a - latem; b - zimą; po lewej stronie jest zmiana prędkości wraz z głębokością. Szybkość propagacji dźwięku zmienia się wraz z głębokością, a zmiany zależą od pory roku i dnia, głębokości zbiornika i wielu innych powodów. Promienie dźwiękowe wychodzące ze źródła pod pewnym kątem do horyzontu są załamane, a kierunek załamania zależy od rozkładu prędkości dźwięku w ośrodku: latem, gdy górne warstwy są cieplejsze od dolnych, promienie załamują się w dół i w większości odbijają się od dna, tracąc znaczną część swojej energii. ; zimą, gdy dolne warstwy wody utrzymują swoją temperaturę, natomiast górne warstwy się ochładzają, promienie wyginają się w górę i wielokrotnie odbijają się od powierzchni wody, przy czym straty energii są znacznie mniejsze. Dlatego zimą zasięg propagacji dźwięku jest większy niż latem. Pionowy rozkład prędkości dźwięku (VSD) oraz gradient prędkości mają decydujący wpływ na rozchodzenie się dźwięku w środowisku morskim. Rozkład prędkości dźwięku w różnych obszarach Oceanu Światowego jest różny i zmienia się w czasie. Istnieje kilka typowych przypadków VRSD: |
Rozproszenie i pochłanianie dźwięku przez niejednorodności ośrodka.
Rozchodzenie się dźwięku w dźwięku podwodnym. kanał: a - zmiana prędkości dźwięku wraz z głębokością; b - droga promienia w kanale dźwiękowym. Na rozchodzenie się dźwięków o wysokiej częstotliwości, gdy długości fal są bardzo małe, wpływają małe niejednorodności zwykle występujące w naturalnych zbiornikach wodnych: pęcherzyki gazu, mikroorganizmy itp. Niejednorodności te działają dwojako: pochłaniają i rozpraszają energię dźwięku fale. W rezultacie wraz ze wzrostem częstotliwości drgań dźwięku maleje zasięg ich propagacji. Efekt ten jest szczególnie widoczny w powierzchniowej warstwie wody, gdzie występuje najwięcej niejednorodności. Rozproszenie dźwięku przez niejednorodności, a także nierówne powierzchnie wody i dna powoduje zjawisko pogłosu podwodnego, które towarzyszy wysłaniu impulsu dźwiękowego: fale dźwiękowe odbijając się od układu niejednorodności i łącząc się, powodują powstanie wydłużenie impulsu dźwiękowego, który trwa po jego zakończeniu. Granice zasięgu propagacji dźwięków podwodnych ogranicza także naturalny hałas morza, który ma podwójne pochodzenie: część hałasu powstaje w wyniku oddziaływania fal na powierzchnię wody, z fal morskich, z hałas toczących się kamieni itp.; druga część związana jest z fauną morską (dźwięki wydawane przez hydrobionty: ryby i inne zwierzęta morskie). Biohydroakustyka zajmuje się tym bardzo poważnym aspektem. |
Zasięg propagacji fali dźwiękowej
Zasięg propagacji fal dźwiękowych wynosi złożona funkcja częstotliwość promieniowania, która jest jednoznacznie powiązana z długością fali sygnału akustycznego. Jak wiadomo, sygnały akustyczne o wysokiej częstotliwości szybko ulegają tłumieniu na skutek silnej absorpcji przez środowisko wodne. Natomiast sygnały o niskiej częstotliwości mogą rozprzestrzeniać się w środowisku wodnym na duże odległości. Tym samym sygnał akustyczny o częstotliwości 50 Hz może rozchodzić się w oceanie na odległości tysięcy kilometrów, natomiast sygnał akustyczny o częstotliwości 100 kHz, typowej dla sonaru bocznego, ma zasięg jedynie 1-2 km . Przybliżone zasięgi nowoczesnych sonarów z inna częstotliwość sygnał akustyczny (długość fali) podano w tabeli:
Obszary zastosowań.
Hydroakustyka stała się powszechna praktyczne użycie, gdyż jeszcze nie powstał efektywnego systemu transmisja fal elektromagnetycznych pod wodą na znaczną odległość, dlatego dźwięk jest jedynym możliwym środkiem komunikacji pod wodą. Do tych celów wykorzystuje się częstotliwości dźwięku od 300 do 10 000 Hz oraz ultradźwięki od 10 000 Hz i więcej. Jako emitery i odbiorniki w dziedzinie dźwięku stosuje się emitery i hydrofony elektrodynamiczne i piezoelektryczne, a w dziedzinie ultradźwiękowej piezoelektryczne i magnetostrykcyjne.
Najważniejsze zastosowania hydroakustyki:
- Aby rozwiązać problemy wojskowe;
- Nawigacja morska;
- Komunikacja dźwiękowa;
- Eksploracja wędkarska;
- Badania oceanologiczne;
- Obszary działalności na rzecz zagospodarowania zasobów dna oceanicznego;
- Wykorzystanie akustyki na basenie (w domu lub w ośrodku treningu pływania synchronicznego)
- Szkolenie zwierząt morskich.
Notatki
Literatura i źródła informacji
LITERATURA:
- V.V. Szuleikin Fizyka morza. - Moskwa: „Nauka”, 1968. - 1090 s.
- I.A. rumuński Podstawy hydroakustyki. - Moskwa: „Przemysł stoczniowy”, 1979 - 105 s.
- Yu.A. Koriakin Systemy hydroakustyczne. - St. Petersburg: „Nauka Petersburga i potęga morska Rosji”, 2002. - 416 s.
Eksperymenty włoskich fizyków pozwoliły wreszcie ostatecznie wyjaśnić zjawisko szybkiego dźwięku w wodzie. Z dwóch istniejących obecnie teorii – lepkosprężystej i dwuskładnikowej – eksperymenty te potwierdziły pierwszą i obaliły drugą.
W normalnych warunkach prędkość dźwięku w wodzie wynosi około 1,5 km na sekundę i nie zależy od częstotliwości fali dźwiękowej. Jednak od dawna wiadomo, że drgania ultradźwiękowe o częstotliwości kilku teraherców (1 teraherc = 10 12 Hz) rozchodzą się w wodzie z prędkością około dwukrotnie większą. Zjawisko to odkryto eksperymentalnie 20 lat temu, jego ślady pojawiały się także w symulacjach numerycznych dynamiki wody na poziomie atomowym, mimo to nadal nie ma ogólnie przyjętego wyjaśnienia. Dopiero teraz, dzięki eksperymentom włoskich fizyków, opublikowanym w artykule S. C. Santucci i in., Physical Review Letters, 97, 225701 (27 listopada 2006), natura tego zjawiska została usiana wszystkimi literami „i” (artykuł jest także dostępny na stronie internetowej autorów, PDF , 274 KB).
Warto od razu podkreślić, że eksperymenty z ultradźwiękami o tak wysokiej częstotliwości są bardzo trudne. Emitery akustyczne w tym zakresie nie zostały jeszcze wynalezione, dlatego fizycy muszą określić prędkość takich ultradźwięków metodami pośrednimi. W tym celu wodę poddaje się napromienianiu strumieniem neutronów lub promieni rentgenowskich, które zderzając się z cząsteczkami wody, generują szybkie drgania w mikroskopijnej objętości i przekazują im część swojej energii i pędu. Ze stosunku tych dwóch wielkości wyprowadzana jest prędkość propagacji drgań dźwiękowych.
Obecnie istnieją dwie główne teorie, które mają wyjaśnić to zjawisko. Zgodnie z pierwszą, dla dźwięków o coraz wyższych częstotliwościach woda staje się ośrodkiem coraz bardziej elastycznym i mniej mobilnym (ośrodki takie nazywane są lepkosprężystkami). W rezultacie drgania o tak dużej częstotliwości rozchodzą się w ośrodku sprężystym, prawie stałym, a w ciele stałym prędkość dźwięku jest większa niż w cieczy (np. prędkość dźwięku w lodzie wynosi około 3 km/h). sek.).
Druga teoria opiera się na fakcie, że woda składa się ze splecionej sieci dwóch rodzajów jonów: bardzo lekkich jonów wodorowych i ciężkich jonów tlenowych. Obliczenia pokazują, że często w takich dwuskładnikowych ośrodkach o bardzo zróżnicowanych masach występuje specjalny rodzaj szybkich fal dźwiękowych, które rozchodzą się wyłącznie poprzez sieć lekkich atomów. Teoria ta sprawdziła się już przy opisie szybkiego dźwięku w gazach dwuskładnikowych i stopach metali, dlatego wydaje się naturalne, że sprawdziłaby się również w przypadku wody.
Obydwa te modele są oczywiście zgodne z eksperymentami opisanymi powyżej, jednak opisują zupełnie inaczej przemiana od dźwięku normalnego do dźwięku szybkiego, który musi występować przy niższych częstotliwościach, w zakresie gigaherców. Dlatego, aby odpowiedzieć na pytanie, który z dwóch modeli jest poprawny, należy zmierzyć zależność prędkości dźwięku od częstotliwości w tym obszarze pośrednim. Dodatkową złożonością takiego eksperymentu jest to, że przejście od dźwięku normalnego do szybkiego najwyraźniej objawia się w wodzie bardzo zimnej, a nawet przechłodzonej (czyli poniżej zera stopni Celsjusza). Eksperymenty z przechłodzoną wodą wymagają umiejętności, ponieważ przy najmniejszym zakłóceniu szybko krystalizuje.
To właśnie ten eksperyment przeprowadzili włoscy fizycy. Badając rozpraszanie fotonów optycznych i ultrafioletowych, udało im się przeskanować zakres częstotliwości wibracji dźwięku od 1 do 100 GHz i po raz pierwszy uzyskać dokładne dane dotyczące prędkości wibracji dźwięku w tym zakresie. Eksperyment absolutnie wyraźnie pokazał, że wraz ze wzrostem częstotliwości (lub spadkiem temperatury) prędkość dźwięku faktycznie stopniowo odchodzi od „normalnej” zależności i zaczyna rosnąć (nawiasem mówiąc, opinie były również podzielone co do istnienia tak płynnego przejścia).
Ponadto autorzy artykułu porównali swoje dane z przewidywaniami obu modeli i wykazali, że eksperyment potwierdza model lepkosprężysty, a zaprzecza wnioskom modelu dwuskładnikowego. Można zatem uznać, że wieloletni spór pomiędzy zwolennikami obu modeli dobiegł końca. Ogólnie rzecz biorąc, praca ta po raz kolejny uwydatnia niesamowitą różnorodność właściwości strukturalnych i dynamicznych wody (więcej informacji można znaleźć w artykule popularny artykuł: Yu. I. Golovin. Woda i lód – czy wiemy o nich wystarczająco dużo? // płyn chłodzący, 2000, nr 9, s. 2000. 66-72).
Artykuł w gazecie „Technologia dla młodych” nr 11, 1939, o najwcześniejszych poszukiwaniach i badaczach dźwięku. Artykuł został zaprojektowany całkiem uroczo rysunki Lwa Smechowa. Okazało się, że Lew Smechow jest wujkiem znanego aktora Weniamina Smechowa.
Dźwięk od dawna uważany za jeden z najbardziej tajemnicze zjawiska Natura. Co właściwie tworzy dźwięk? Co sprawia, że rozprzestrzenia się w nieznany sposób i dociera do naszych uszu? Dlaczego dźwięk zaraz po powstaniu tak szybko gaśnie? Te pytania od dawna ekscytują dociekliwy umysł człowieka.
Nie wiedząc nic o naturze dźwięku, ludzkość posługiwała się nim od tysięcy lat. Ludzie od dawna zauważają pewne prawidłowości w tym zjawisku, wyodrębniając z masy dźwięków poszczególne ich kombinacje, które sprawiają przyjemne dla ucha wrażenie. Był to jeden z powodów narodzin muzyki, najstarszej ze sztuk.
Nasi dalecy przodkowie ustalili w sposób czysto praktyczny podstawowe zasady konstrukcji instrumenty muzyczne. Wiedzieli na przykład, że lira lub harfa ma dobry dźwięk tylko wtedy, gdy jej struny są dobrane pod względem długości i grubości zgodnie z określonymi proporcjami liczbowymi. Tylko w tym przypadku każda struna nadaje dźwięk określonego tonu. Prawidłowa kombinacja tych tonów jest podstawą muzycznej harmonii.
Jednak starożytni mistrzowie instrumentów muzycznych nie potrafili wyjaśnić, dlaczego to wszystko się działo, jaka jest przyczyna tego zjawiska.
Pierwszą osobą, która matematycznie zbadała numeryczne zależności tonów w instrumentach muzycznych, był wielki matematyk starożytności Pitagoras, który żył w VI wieku. pne mi. Mówią, że pewnego dnia naukowiec, przechodząc obok kuźni, zauważył ciekawe zjawisko: uderzenia młotków w kowadło odtwarzały dźwięki tonów muzycznych - czwartej, piątej i oktawy. Pitagoras zaczął szukać przyczyn tak niezwykłej muzykalności instrumentów kowalskich. W tym okresie Pitagoras rozwinął swoją teorię liczb jako podstawę wszystkiego, co istnieje. Mając nadzieję na znalezienie tutaj zależności liczbowych, które pomogą wyjaśnić przemianę instrumentów kowalskich w instrumenty muzyczne, naukowiec postanowił zważyć młotki. Okazało się, że ciężary mniejszych młotków stanowiły trzy czwarte, dwie trzecie i połowę masy większego. Następnie Pitagoras poprosił kowali, aby wzięli inne młotki, których ciężary nie odpowiadały znalezionym proporcjom. Jednak nowe młotki nie wytwarzały już dźwięków muzycznych.
To wydarzenie stało się dla Pitagorasa powodem do przeprowadzenia całej serii eksperymentów. Używając prostych instrumentów, słynny geometr odkryje, że wysokość struny zależy od jej długości i stopnia naprężenia. Ponadto badania naukowca wykazały, że w prawidłowo nastrojonym instrumencie muzycznym długości strun powinny być takie same. zależności, które stwierdzono w badaniu muzycznie brzmiących młoteczków.
Prawo odkryte przez Pitagorasa wyjaśniało tylko jedno szczególne zjawisko w dziedzinie dźwięku. Głębsze przyczyny znalezionego wzoru, a także w ogóle natura dźwięku, nadal pozostawały tajemnicą.
Starożytni filozofowie przyrody wysunęli wiele założeń na temat natury i przyczyn rozchodzenia się dźwięku. Niektórzy ludzie już wtedy wyrazili odważne przypuszczenia na temat oscylacyjnej natury zjawisk dźwiękowych. Idee te znalazły najdokładniejsze i pełne uogólnienie w dziełach rzymskiego pisarza Seneka, który żył w I wieku. N. mi. Jego siedem ksiąg, zjednoczonych pod ogólnym tytułem „Kwestie przyrodnicze”, stanowiło swego rodzaju encyklopedię nauk przyrodniczych, która zachowała wartość naukową niemal do końca średniowiecza. W tych książkach, napisanych bardzo żywo i przekonująco, Seneka mówi o najróżniejszych problemach nauk przyrodniczych, w tym o dźwięku. Oto co pisze o naturze zjawisk dźwiękowych:
„Cóż to za dźwięk głosu, jeśli nie drżenie powietrza od uderzeń języka? Jaki śpiew można by usłyszeć, gdyby nie ten elastyczny płyn powietrzny? Czy dźwięków rogu, trąbki i organów hydraulicznych nie można wytłumaczyć tą samą sprężystą siłą powietrza?
Seneka był bardzo blisko współczesne poglądy o naturze dźwięku. To prawda, że były to tylko założenia, nie poparte eksperymentalnymi, praktycznymi badaniami.
Następne tysiąc pięćset lat niewiele wniosło do wiedzy ludzi na temat natury dźwięku. W XVII wieku Franciszka Bacona, twórca metody eksperymentalnej w nauce, uważał, że dźwięk może rozprzestrzeniać się tylko przez jakąś „elastyczną ciecz”, która jego zdaniem jest częścią powietrza. To błędne stwierdzenie Bacona zasadniczo powtarzało abstrakcyjne rozumowanie starożytnych. filozofowie przyrody.
Tymczasem tym razem eksperymentalnie solidna nauka. We włoskim miasteczku Florencja wielki naukowiec Galileusz odbierał dźwięki muzyczne szybko przesuwając nożem po krawędzi monety, piastre. Galileusz odkrył, że gdy liczba nacięć na monecie jest duża, uzyskuje się wysoki ton. Na tej podstawie naukowiec wywnioskował, że wysokość tonu zależy od częstotliwości wstrząsów.
Eksperymenty Galileusza stały się podstawą pracy francuskiego naukowca, mnich Mersenne. W 1636 roku Mersenne opublikował książkę, w której opisał swoje badania. Chciał sprawdzić znaleziony przez Pitagorasa wzór dźwięków muzycznych i wyjaśnić jego przyczyny. Po długich i żmudnych badaniach Mersenne odkrył, że wysokość tonu zależy wyłącznie od częstotliwości wibracji ciała sondującego. Ustanowił także prawo drgań strun, zgodnie z którym liczba drgań jest odwrotnie proporcjonalna do długości struny i pierwiastek kwadratowy od jego ciężaru i wprost proporcjonalnie do pierwiastka kwadratowego stopnia jego naprężenia. Podobne prawo okazało się prawdziwe w przypadku długości rur. Im krótsza rura, tym większa liczba wibracje, jakie daje, tym wyższy jest jego dźwięk.
Eksperymenty te rzuciły światło na naturę dźwięku. Badania Mersenne’a dowiodły, że dźwięk to nic innego jak drgania cząstek powietrza wywołane przez dźwięczące ciało. Młotki muzyczne, które zadziwiły Pitagorasa i położyły podwaliny pod jego badania, generowały dźwięk po uderzeniu w kowadło. Teraz jest jasne, że lżejsze młotki powodowały szybkie, tj. częste wibracje, podczas gdy cięższe młotki powodowały powolne wibracje. Liczba drgań młotów była proporcjonalna do ich ciężaru.
Prace wielu naukowców potwierdziły podstawową ideę Mersenne’a. Stwierdzono, że każde ciało oscylujące o liczbie wibracji od 20 do 20 tysięcy na sekundę generuje w powietrzu fale, które są odbierane przez ucho w postaci dźwięku.
Kiedy wyjaśniono oscylacyjną naturę dźwięku, pojawiło się pytanie: jaka jest prędkość propagacji fal dźwiękowych? Od dawna wiadomo, że dźwięk rozchodzi się znacznie wolniej niż światło. Wielu musiało obserwować, jak uderzenie (na przykład młotkiem w kowadło lub toporem drwala w drzewo), zadane w pewnej odległości od obserwatora, jest odbierane przez ucho nieco później niż oko. Dzieje się tak, ponieważ dźwięk tego wymaga znany czas dotrzeć do obserwatora, podczas gdy światło przemieszcza się niemal natychmiast.
Pierwszego określenia prędkości dźwięku w powietrzu dokonał francuski fizyk i filozof Pierre'a Gassendiego w połowie XVII wieku.
Wielu wówczas uważało to stwierdzenie za prawdziwe Arystoteles tak jakby wysokie tony przemieszczały się szybciej niż niskie tony. Gassendi postanowił to sprawdzić. Jego doświadczenie było następujące. W pewnej odległości od obserwatora padły jednocześnie strzały z karabinu i armaty. W tym przypadku mierzono odstęp czasu pomiędzy pojawieniem się błysku prochu a dźwiękiem wystrzału dochodzącym do obserwatora. Doświadczenie pokazuje, że dźwięki obu strzałów rozchodzą się z tą samą prędkością. Po drodze Gassendi określił prędkość dźwięku; według jego obliczeń okazało się, że wynosi ona 449 metrów na sekundę.
Pomimo niedokładności wyniku doświadczenie Gassendiego było bardzo duże bardzo ważne do dalszych badań. Podał metodę, która została później zastosowana przez wielu naukowców. Używając bardziej zaawansowanych instrumentów, odkryli prawdziwą prędkość dźwięku w powietrzu. Odkryto, że nie pozostaje stała, ale zmienia się w zależności od temperatury i ciśnienia: w ciepły letni dzień jest mniejsza niż w mroźny zimowy dzień i na przykład przy 0° prędkość dźwięku wynosi około 332 metrów na godzinę drugi.
W 1667 r. słynny odkrywca, rodak i współpracownik Newtona, Robert hooke przeprowadził szereg eksperymentów, które ujawniły nowe właściwości dźwięku. Do tego czasu wielu naukowców, takich jak Bacon, uważało, że powietrze jest jedynym ośrodkiem, w którym może rozprzestrzeniać się dźwięk. Tymczasem w życiu codziennym zdarzały się zjawiska, które mówiły o czymś innym. Wiadomo było na przykład, że jeśli przyłoży się ucho do ziemi, słychać tętent konia. W ten sam sposób po zanurzeniu się w wodzie wyraźnie słychać szum fal, plusk wioseł poruszającej się łodzi i uderzenia kamieni o siebie. Hooke oczywiście wiedział o tych faktach. Postanowił obalić błędne stwierdzenie Bacona i jego zwolenników.
Po przeprowadzeniu szeregu bardzo ciekawych i oryginalnych eksperymentów naukowiec doszedł do wyników, które zapisał w swoim laboratoryjnym dzienniku: „Do tej pory nikt nie zajął się pytaniem, za pośrednictwem jakich mediów innych niż powietrze można odbierać dźwięk przez ludzkie ucho. Twierdzę, że za pomocą wydłużonego drutu przeniosłem dźwięk na znaczną odległość i z prędkością, jeśli nie równą prędkości światła, to w każdym razie nieporównywalnie większą niż prędkość dźwięku w powietrzu.
Hooke przeprowadził bardzo interesujący eksperyment. Położył skrzypce na miedzianej płycie, do której przylutowano drut. Przewód ten wychodził przez okno do ogrodu i kończył się w znacznej odległości od domu małą membraną. Osoba znajdująca się przy membranie wyraźnie słyszała grę na skrzypcach, która miała miejsce w zamkniętym pomieszczeniu.
Dalsze badania wykazały, że prędkość rozchodzenia się dźwięku jest różna ciała stałe nie ten sam. Ze wszystkich metali żelazo ma największą przewodność dźwięku. Prędkość dźwięku w nim wynosi 5 tysięcy metrów na sekundę, ale na przykład w ołowiu dźwięk rozchodzi się z prędkością zaledwie 1200 metrów na sekundę.
Po pracy Hooke'a i innych naukowcy zajmujący się fizyką postanowili zbadać, czy dźwięk rozchodzi się w cieczach.
W 1827 roku francuski geometr i fizyk Sturm wraz ze szwajcarskim fizykiem i inżynier Colladon postanowił wyznaczyć prędkość dźwięku w wodzie. Doświadczenia przeprowadzono na Jeziorze Genewskim, którego głębokość i czystość czyniły je szczególnie odpowiednimi do tego celu. Na jednym końcu jeziora, w pobliżu miasta Rolle, zakotwiczona była łódź, w której zmieścił się Sturm. Miał zapewniać jednoczesne światło i sygnały dźwiękowe za pomocą specjalnego mechanizmu. Mechanizm działał w ten sposób, że jednocześnie z uderzeniem młotka w dzwon pod wodą wybuchła niewielka kupka prochu. Pojawienie się światła w tym momencie posłużyło jako sygnał do odejścia dźwięku.
Colladon przejechał 12 kilometrów od Sturma. Tutaj otrzymał sygnały świetlne i dźwiękowe z drugiego końca jeziora. W jednej ręce naukowiec trzymał rurkę słuchową, której koniec zanurzono w wodzie, a w drugiej stoper. Wyznaczając czas, jaki upłynął od pojawienia się sygnału świetlnego od błysku prochu do buczenia dzwonu, Colladon obliczył prędkość rozchodzenia się dźwięku w wodzie. Eksperyment ten powtórzono kilka razy. Okazało się, że prędkość dźwięku w wodzie jest prawie czterokrotnie większa niż w powietrzu. Przy temperaturze wody wynoszącej 8° wynosi ona 1431 metrów na sekundę.
Do końca XVIII wieku. oscylacyjna natura dźwięku nie budziła już wątpliwości.
Słynny angielski matematyk, fizyk i astronom Izaaka Newtona jako pierwszy dokonał genialnej analizy matematycznej ruchu falowego i oscylacyjnego. Podał wzór, za pomocą którego można teoretycznie obliczyć prędkość dźwięku w różnych ośrodkach. Badania Newtona były kontynuowane przez Laplace'a i innych matematyków. Ich praca teoretyczna całkowicie pokrywała się z wynikami licznych eksperymentów. Na przykład prędkość rozchodzenia się dźwięku w powietrzu i innych ośrodkach, obliczona na podstawie wzorów matematycznych, całkowicie pokrywała się z danymi eksperymentalnymi. Wydawać by się mogło, że o dźwięku wiadomo już wszystko. Ale w 1787 roku w Lipsku ukazała się książka młodego niemieckiego fizyka Chladniego. W tej książce opisano niesamowite rzeczy. Jeśli wierzyć badaczowi, okazuje się, że dźwięk można nie tylko usłyszeć, ale także zobaczyć.
Ernst Chladni wszystkie moje działalność naukowa poświęcony badaniu zjawisk dźwiękowych. Znał te dzieła Daniela Bernoulliego I Leonharda Eulera o wibracjach prętów i sznurków. Były to badania najprostszych korpusów brzmiących. Ale jak zachowują się bardziej złożone ciała brzmiące, takie jak na przykład dzwonek? Współczesna nauka Chladni nie odpowiedziała na to pytanie. Od dawna wiadomo, że nie tylko struny, ale także wiele innych przedmiotów – szklanki, fajki, płyty – można wywołać dźwiękiem, przesuwając po nich smyczkiem. Naukowiec postanowił wykorzystać łuk do badania sondujących ciał. Laboratorium badacza było wypełnione licznymi przedmiotami o najbardziej nieoczekiwanym kształcie i przeznaczeniu. Szklanki, kieliszki, filiżanki, naczynia metalowe, talerze, pręty i pręty wykonane ze szkła i metalu - każde reagowało własnym „głosem” na dotyk magicznego łuku.
Oczywiście nie była to tylko zabawa. Wkrótce naukowiec zauważył ciekawe zjawisko. Nalał wodę do kubka, chcąc sprawdzić, czy pusty kubek i kubek wypełniony płynem brzmią tak samo. Gdy tylko Chladni przesunął łukiem po krawędzi kubka, na powierzchni wody pojawiła się niewielka zmarszczka, spowodowana drżeniem ścianek naczynia. Fala ta była zbyt płytka, aby ją zbadać i szybko zniknęła. Badacz zastanawiał się, jak uczynić to pęcznienie bardziej stabilnym.
Chladni wziął miedziany okrąg i zabezpieczywszy pręt, na którym koło było zamocowane, przeciągnął łuk wzdłuż krawędzi koła. Krąg zaczął wibrować, wydając niski dźwięk. Kiedy dźwięk ucichł, badacz posypał okrąg piaskiem. Następnie ponownie przeciągnął łuk wzdłuż krawędzi koła. Można sobie wyobrazić zdziwienie i radość naukowca, gdy na sondującym kole pojawiły się wyraźne linie. Piasek odskakiwał od wibrujących części koła i zbierał się tam, gdzie nie było żadnego ruchu. Teraz wzór wibracji korpusu sondującego stał się widoczny. Im wyższy ton koła, tym bardziej złożone okazały się figury z piasku.
Wieść o eksperymentach Chladniego szybko rozeszła się po całym kraju świat naukowy. Fizycy ze wszystkich krajów dokładnie badali tajemnicze postacie Chładniewa. Eksperymenty te miały ogromne znaczenie nie tylko dla badań nad dźwiękiem, ale także dla popularyzacji akustyki w ogóle. Eksperymenty Chladniego nadal służą jako doskonała demonstracja charakter oscylacyjny zjawiska dźwiękowe.
Następnie odkryto inne sposoby uwidocznienia dźwięku. Do membrany można np. przyczepić punkt, który opiera się na sadzącej płycie. Kiedy w pobliżu tego prostego urządzenia toczy się rozmowa, membrana wibruje, a jej wibracje przenoszone są na końcówkę. W tym momencie płyta zostaje poinformowana ruch do przodu. Punkt rysuje zygzakowatą linię na okopconej powierzchni. Charakter tej linii zmienia się w zależności od charakteru dźwięków odbieranych przez membranę.
Naukowcy stoją przed nowym, kuszącym zadaniem. Konieczne było znalezienie sposobu na zarejestrowanie drgań dźwięku, aby później na podstawie uzyskanych śladów można było odtworzyć nagraną rozmowę.
Problem ten znakomicie rozwiązał słynny amerykański wynalazca Tomasz Edison. W 1876 roku zaaranżował adaptację na aparat telegraficzny Morse'a, umożliwiając czyste mechanicznie przesłać telegram otrzymany z jednej linii na drugą. Urządzenie to składało się z metalowego cylindra z gwintem. Gdy cylinder się obracał, metalowy kołek poruszał się wzdłuż gwintu. Pomiędzy cylinder a trzpień umieszczono kartkę papieru. Podczas odbierania telegramu igła przecinała papier zgodnie z otrzymanymi sygnałami.
Pewnego dnia Edison uruchomił swój aparat z niezwykłą szybkością. Kiedy prędkość wzrosła do tego stopnia, że nie można było już rozróżnić sygnałów telegraficznych, wynalazca zauważył, że urządzenie emitowało dźwięk muzyczny. Ton ten zmieniał się w zależności od charakteru przesyłanych sygnałów. Edison wpadł na pomysł zastąpienia sygnałów telegraficznych Morse’a śladami pozostawionymi przez ludzką mowę. Niestrudzony badacz natychmiast wdrożył swój pomysł. Zrobił przeponę, naciągając na ramę olejowany papier. Do środka membrany przymocowano ostry stalowy kołek. Zamiast papieru cylinder telegraficzny owinięto folią aluminiową. Następnie Edison zaczął powoli obracać cylinder, wymawiając różne słowa nad membraną. Wibracje dźwiękowe powodowały drżenie membrany, a wraz z nią trzpienia, który po wciśnięciu w folię; pozostawił na nim ślad w postaci rowka o nierównej głębokości. Po raz pierwszy nagrano ludzki głos. Pozostało tylko go odtworzyć. Edison usunął pierwszą membranę i umieścił nad cylindrem drugą, wyposażoną w cienką i elastyczną końcówkę. Cylinder ponownie wprowadzono w obrót. Końcówka, napotykając na swojej drodze wzniesienia i wgłębienia narysowane przez kołek na blasze blaszanej, przekazywała te drgania na membranę. Maszyna przemówiła; fonograf zobaczył światło.
Naukowcy powitali wynalazek Edisona na różne sposoby. Niektórzy podziwiali, inni kręcili głowami z niedowierzaniem, jeszcze inni wierzyli, że kryje się tu jakieś bardzo sprytne oszustwo. Trudno było wyzbyć się nawyku myślenia o dźwięku jako o materii lekkiej, ruchomej i nieuchwytnej; trudno było uwierzyć, że dźwięk można uchwycić, nagrać i powtórzyć tyle razy, ile potrzeba. Zdaniem współczesnych „fonograf zadziwił tych, którzy go rozumieli, w takim samym, jeśli nie większym stopniu, jak tych, dla których był niezrozumiały”.
Fonograf Edisona okazał się twórcą szeregu urządzeń akustycznych. Dzisiejszy rozwój technologii stawia przed akustyką szereg nowych problemów. Budowa studiów radiowych, walka z hałasem ulicznym, budowa dużych audytoriów i sal koncertowych wymaga znajomości praw pochłaniania dźwięku.
Na jednym z kampusów amerykańskiego uniwersytetu zbudowano dużą aulę. Architekt, który go projektował, nie wziął pod uwagę praw propagacji i pochłaniania dźwięku. Doprowadziło to do nieoczekiwanych rezultatów: obecni słyszeli zarówno przemówienie mówcy dochodzące bezpośrednio z ambony, jak i dźwięki odbite od sufitu. To wszystko w połączeniu stworzyło niewyobrażalny chaos dźwiękowy. Aby naprawić błąd architekta, trzeba było z sufitu na linach opuścić dużą plandekę, co usprawniło akustykę sali.
Budowa najwspanialszego budynku naszej epoki - Pałac Sowietów- przedstawił także szereg zupełnie nowych problemów w akustyce. Wielka Sala Pałacu Sowietów pomieści 22 tysiące osób. Wysokość tej hali wyniesie 100 metrów. Radzieccy naukowcy i inżynierowie musieli opracować konstrukcję kopuły, która zapewniłaby całkowite pochłanianie wszystkich docierających do niej dźwięków. Trzeba było stworzyć coś w rodzaju „sztucznego nieba”: w końcu pod na wolnym powietrzu wszystkie dźwięki wznoszące się zamarzają i nigdy nie powracają. Zadanie komplikował brak materiałów zapewniających bardzo silne pochłanianie dźwięku. Teoretycznie to zagadnienie również było całkowicie niezagospodarowane. Radzieccy naukowcy znakomicie rozwiązali ten trudny problem. W oparciu o opracowaną teorię znaleziono materiały posiadające niezbędne właściwości dźwiękochłonne. Pod względem akustycznym Wielka Sala Pałacu Sowietów będzie najlepszą widownią na świecie.
Tak rozwija się nauka o dźwięku, w której ostatnie słowo należy do naukowców radzieckich.
