Шум. История человечества. Необыкновенное акустическое путешествие сквозь время и пространство - Кай-Ове Кесслер

Изучение истории шума сопряжено с одной проблемой. Шумы и звуки мимолетны и исчезают без следа. Только в конце XIX в. появилась возможность их сохранения и воспроизведения. Чтобы описать звучание предшествующих эпох, мы должны искать другие источники: дневники, рассказы путешественников, репортажи, судовые журналы, а также картины, рисунки, скульптуры, рельефы, результаты измерений, архитектурные планы, механические конструкции, чертежи, данные психоакустики, анатомические исследования и даже археологические находки. Там, где мне не удалось найти источник, на помощь приходила фантазия. Перед некоторыми главами вы увидите выделенные абзацы: в них говорится, как я представляю себе звуковую картину того или иного события. А теперь – в путь! Позвольте провести вас по страницам этой многозвучной истории.

От большого взрыва до первых людей. Рождение шума

Что было до Большого взрыва? Бессмысленный вопрос, если верить Альберту Эйнштейну. Он считал, что в момент Большого взрыва появились не только пространство, свет и материя, но и время. Следовательно, никакого «до» быть не может. Тем не менее я пытаюсь представить себе, что же было раньше. Не получается. Я не могу переступить какую-то незримую грань. Если Вселенная возникла из крошечной материальной точки невероятной плотности – кто или что было причиной? Ах да, ни «кого», ни «чего» еще не было. А откуда материя? Не было же ни пространства, ни материи. Голова идет кругом. Единственное, в чем я уверен: с этого загадочного события начинается история всего. Пространства, времени, материи, света, звука. Нет, постойте. Звуков придется еще подождать.

Большой взрыв – тише не бывает

Все существующее, включая время и пространство, началось со взрыва – так называемого Большого взрыва. Отправной точкой современных исследований является теория бельгийского священника и астрофизика Жоржа Леметра (1894–1966), который, в свою очередь, опирался на теорию относительности Альберта Эйнштейна (1879–1955). Сам термин «Большой взрыв», однако, появился только в 1949 г., когда британский астроном Фред Хойл, выступая на радио Би-би-си, решил пошутить по поводу спорной тогда идеи[1].

А между прочим, этот взрыв был самым тихим в истории Вселенной, так как физических условий для возникновения звука в космосе еще не было. Только благодаря взрыву они и возникли. С точки зрения современной астрофизики это событие произошло примерно 13,8 млрд лет назад.

И звук, и шум – это распространение упругих волн (звуковых волн) в газообразной, жидкой или твердой среде, в процессе которого элементарные частицы вещества вынужденно совершают колебательные движения. Поскольку упомянутые частицы, а также время и пространство появились только после Большого взрыва, сам он не мог породить ни звука. Удивительно, но в тот момент царила мертвая тишина. Большой взрыв был бесшумным, так как не существовало среды, в которой могли бы распространиться звуковые волны. Зато его физическое эхо можно уловить даже сейчас: это фоновое излучение, которое равномерно заполняет пространство Вселенной. Американские ученые Джон К. Матер и Джордж Ф. Смут получили Нобелевскую премию 2006 г. по физике за исследование данного феномена.

Космический шум младше, чем время и пространство, но несущественно. Астрофизики обнаружили, что через 380 000 лет после Большого взрыва в бесконечной Вселенной раздался низкий, загадочный звук. Такой низкий, что его не может услышать ни одно живое существо. Его уловили только приборы: крошечный обрывок частотой 1 Гц. Мир как бы ворчит спросонья. Космическая акустика – еще очень юная область исследований, но стремительное развитие радиотелескопов в последние 20 лет расширяет возможности дальнейшего изучения уже известных акустических феноменов древнейшей истории Вселенной. То, что мы можем уловить их сейчас и измерить, объясняется просто: Вселенная постоянно расширяется, и они добираются до нас невероятно долго. В начале 2000-х гг. американский физик Джон Г. Крамер (р. 1934), почетный профессор Вашингтонского университета в Сиэтле, заставил зазвучать волны, распространявшиеся во времени, пространстве и материи в течение 400 000 лет после Большого взрыва. Он свел первые зафиксированные сигналы эха Большого взрыва в единый звуковой сигнал длительностью 100 секунд. По словам Крамера, он похож на «рев турбин реактивного самолета, взлетающего прямо над вашим домом»[1].

В принципе, услышать отзвуки Большого взрыва можно и без дорогостоящего оборудования, которым пользуются современные астрофизики. Достаточно старого УКВ– или СВ-приемника, способного ловить ультракороткие и средние радиоволны. В шум помех между двумя передачами вплетается слабый отголосок Большого взрыва, долетевший до нас через 14 млрд лет. По подсчетам астрофизиков, он составляет всего 1 % шума помех.

Расширялись галактики, рождались звезды и планеты нашей Солнечной системы. Сначала эти процессы проходили совершенно бесшумно, несмотря на сильнейшие ядерные реакции и колоссальные выбросы энергии. В космическом вакууме нет ни шороха, ни звука, поскольку нет среды, необходимой для распространения звуковых волн. Уму непостижимо: мощнейшие взрывы и реакции ядерного синтеза при возникновении звезд и планет протекали в полной тишине. Если бы «Звездные войны» происходили в реальном космосе, Разрушитель Звезд не мог бы шипеть, выпуская лазерный луч. Не смогла бы нарушить космический покой и гибель Звезды смерти, которая на экранах сопровождается низкочастотным басовитым гудением и звуком мощного взрыва. Дух захватывает, но не настолько, чтобы привести в восторг посетителей кинотеатра, так что приходится прибегнуть к помощи голливудских звукорежиссеров.

https://youtu.be/1OpNI5DjxC0?si=AmWdfccusKejnHyx

1. Большой взрыв

Запись смонтирована профессором Джоном Г. Крамером

Вселенная учится слышать

Только 4,58 млрд лет назад стало действительно громко: появилась Земля. В результате дегазации на ней сформировалась первичная атмосфера. С точки зрения современной науки первая газовая оболочка Земли состояла из водорода, гелия, метана и примесей еще некоторых газов. Это крайне токсичная смесь, в наше время она бы уничтожила все живое. Но тогда она помогла свершиться неслыханному: в мире впервые раздался звук, а точнее, грохот. Звуковые волны наконец получили нужные условия для своего распространения. Извержения вулканов, землетрясения, падения метеоритов и прочие космические катастрофы – настоящий акустический апокалипсис, который сейчас трудно себе представить. Вот момент рождения шума.

Превращение нашей планеты из огненно-красной в голубую также сопровождалось громкими звуками. 3,8 млрд лет назад, в архее (второй эон геологической истории Земли), зашумела вода. По расчетам исследователей, на Земле примерно 40 000 лет непрерывно шел дождь. Точнее, не шел. И даже не лил как из ведра. Можно сказать, что над юной планетой разверзлись хляби небесные, но даже библейский