СВІТЛО І ЗВУК

Найбільша кількість інформації людині дає зір. Для спілкування він використовує мова. І ще Ньютон близько трьохсот років тому здогадувався про аналогію між кольоровим зором і слухом. Сьогодні з'явилися теоретичні оцінки, що підтверджують це припущення.

Сьогодні з'явилися теоретичні оцінки, що підтверджують це припущення

Близько двох років тому була опублікована робота, в якій було показано, що твір швидкості світла з св на середню довжину хвилі його видимого діапазону λсв приблизно дорівнює добутку швидкості звуку з зв на довжину хвилі λзв: з свλсв ≈ з звλзв. Це співвідношення носить невипадковий характер: з нього в точності виходить спектральний максимум частот людської мови - 550 Гц:

λзв max = λсв max з св / с зв, де λсв max - максимум кривої видности людського ока ≈ 0,55 мкм.

Твір з λ визначає швидкість распливанія хвильового пакета і входить в формули, за якими оцінюють роздільну здатність оптичних і акустичних приймачів. З цих формул, зокрема, випливає, що кутовий дозвіл очі (кутова відстань між двома точками, які ще видно окремо) γзр = 3 x10-4 радіан, а на відстані метра лінійне дозвіл τ зр≈0,3 міліметра при розмірі поля чіткого зору (коли зображення потрапляє на жовта пляма сітківки) τ п.зр = 10 сантиметрів, або в кутових мірах ≈ 6o.

Слуховий апарат сприймає звук, що надходить з усіх боків, але за рахунок бинаурального ефекту здатний визначати напрямки на його джерела. На відстані близько 3 метрів, достатньому для мовного контакту, лінійне дозвіл слуху τ акуст ≈ 20 сантиметрам. Це відповідає кутовому дозволу γакуст ≈ 3o.

Таким чином, τ акуст ≤ τ п.зр. Це означає, що можливості зору і слуху узгоджені так, що напрямок на джерело звуку визначається з точністю, що дозволяє відразу побачити його. А просторову роздільну здатність ока дозволяє на відстані кілька кілометрів, аж до лінії горизонту, виявити велику тварину - видобуток або хижака. Отриманої за допомогою зору інформацією людина ділиться за допомогою мови з одноплемінниками, які можуть точно визначити джерело звуку і скоординувати свої дії.

Наведене вище приблизна рівність дійсно описує перетворення людиною інформації з оптичною в акустичну, причому інформаційні можливості обох каналів виявляються узгодженими.

З наведених міркувань випливає ще один висновок. Спектральний склад випромінювання нагрітого тіла залежить від його температури (цю залежність дає формула Планка, що зв'язує температуру тіла Т, довжину хвилі випромінювання λ і його енергію Е). Випромінююча поверхню Сонця має температуру 5500oС, яка визначає спектр видимого світла і, отже, довжину хвилі максимальної видности λсв max. Тому можна стверджувати, що і діапазон частот людської мови визначається температурою нашого світила. Якщо існує життя в інших світах, то мешканці планетарних систем червоних карликів, мабуть, повинні співати, а блакитних гігантів - розмовляти високими голосами. Це слід врахувати письменникам-фантастам ...

Навигация сайта
Новости
Реклама
Панель управления
Информация