Читать онлайн «Занимательное волноведение. Волненя и колебания вокруг нас». Страница 22

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.

Примерно с той же целью — завлечь противоположный пол — светляки пользуются органами свечения, расположенными на последних сегментах брюшка. Каракатица способна завораживать постоянно меняющейся окраской, за которую отвечают 20 млн. пигментных клеток на коже; один тип окраски служит призывом для самцов, другой отпугивает соперниц, третий, имитирующий дно, надежно скрывает каракатицу, делая ее невидимой для хищников.

А что же человек? В этом плане мы от животных ничуть не отличаемся, привлекая партнера с помощью все тех же волн.

Только в нашем случае волны — слова, которые мы говорим друг другу. Однако для возникновения притяжения между двумя людьми особенно важны тон и тембр голоса. Мужчина, сам того не подозревая, может заговорить более глубоким, звучным голосом, имитируя существо сильное, способное защитить. В голосе женщины, наоборот, проявляются нотки беззащитности. Или она говорит низким тоном, с хрипотцой, желая привлечь. (Хотя… такой тембр голоса вполне может принадлежать разбитной девахе, которая пьет как лошадь, дымит как паровоз, ни в чем не знает меры и готова на любую авантюру.)

Мы, люди, для привлечения партнера используем и световые волны. Разве красная помада и румяна не имитируют раскрасневшуюся от возбуждения кожу? И почему цвет вожделенного спортивного автомобиля «феррари» — красный? Возможно, попытка обратить на себя внимание противоположного пола шикарной машиной — способ довольно банальный, однако на многих женщин модель «феррари тестаросса» действует как афродизиак. (Вполне допускаю, что «красная голова» — а именно так с итальянского переводится «тестаросса» — обозначает, как и утверждают производители, рыжеволосую соблазнительницу, но никак не могу отделаться от мысли, что здесь присутствует намек и на нечто иное.)

Конечно, не все вертится вокруг темы полового влечения. Любое сказанное слово, услышанная мелодия, увиденный фильм, прочитанная книга, газета, любое выражение на лице воспринимается нами с помощью звуковых либо световых волн. Эти волны, выступающие в роли посредников, мы видим и слышим постоянно, правда, редко отдаем себе в этом отчет. Однако с древности и до наших дней человеческое общение осуществляется благодаря одной группе волн, в которой видимый свет составляет лишь скромную подгруппу. В наш информационный век связующим звеном между человеком и миром информации служат именно они — электромагнитные волны.

Хотел бы я придумать этим волнам имя поласковей. Некоторые зовут их «ЭМ волны», но едва ли так лучше. Электромагнитные волны, будучи явлением в высшей степени удивительным, нуждаются в кардинальной смене образа.

В группу электромагнитных волн входят и радиоволны с наиболее длинной волной, излучение микроволновое и инфракрасное, видимый свет, ультрафиолетовое, рентгеновское излучение, наконец, гамма-излучение с наиболее короткой волной. Волны средней части спектра — инфракрасное излучение, видимый свет и ультрафиолет — изливаются на Землю Солнцем. Однако самые разные волны — и длинные, и короткие — испускают звезды, галактики, черные дыры и рассредоточенное по нашей Вселенной газообразное вещество. Свидетельств точного значения предельной длины электромагнитной волны до настоящего времени еще не найдено. Наиболее короткие из наблюдаемых — волны гамма-излучения с длиной волны что-то около одной миллиардной части молекулы. Лично у меня такое в голове не укладывается.

Согласно подсчетам, длина самых больших радиоволн начинается с расстояния от Земли до Солнца и тысячекратно превышает его. То есть это диапазон известных волн от 10-18 до 1011. Если, конечно, подобные цифры вам что-то говорят. (Данные значения, как и везде в этой главе, справедливы для электромагнитных волн в вакууме. На входе в другие среды электромагнитные волны меняют скорость, замедляясь; длина волн при этом уменьшается.)

Посреди этого уму непостижимого спектра длин волн располагается крошечная частота волн видимого света. Эти волны — длиной от 700-750 нанометров (один нанометр, или нм, равен одной миллионной части миллиметра) для красной части спектра и до 400-450 нм для фиолетовой части спектра — имеют длину чуть менее 0,01 толщины человеческого волоса. Волны видимого света, радиоволны, волны рентгеновского излучения, да и любой другой тип электромагнитных волн — все они, что называется, слеплены из одного теста. И отличаются лишь расстоянием от одной электромагнитной вершины до другой, то есть длиной волны.

Закон электромагнитных волн гласит: чем длина волны меньше, а частота выше, тем большее количество энергии волна переносит.[24] Волны с большой длиной волны переносят как раз таки меньше энергии — именно их используют для приема и передачи информации. Вас это наверняка удивит: если волны переносят меньше энергии, почему при передаче информации предпочтение отдается им, а не волнам, переносящим больше энергии? Ведь чем больше энергии волна переносит, тем дальше она распространяется и тем сильнее сигнал. Разве не так? Ответ прост: волны малой длины слишком опасны.

И в самом деле, высокочастотные волны ультрафиолетовых лучей, рентгеновского и гамма- излучений до того «энергичны», что, сталкиваясь с молекулами, вынуждают вращающиеся вокруг атомов электроны отрываться; этот процесс называется ионизацией. Длительное облучение ультрафиолетовым или рентгеновским излучением может привести к изменениям в деятельности клеток и образованию раковых опухолей; кратковременное же пребывание под гораздо более сильным гамма-излучением может убить клетки — именно эти волны используют в радиотерапии при борьбе со злокачественными опухолями.