Gyvūnų echolokacijos pristatymas. Echolokacija žmonėms, gyvūnams ir technologijoms. Garso atspindys. Aidas
„Ultragarso fizika“ – infragarso taikymas. Gyvūnų elgesio tyrimas. Istorinis infragarso panaudojimas. Žemės drebėjimų numatymas. Šikšnosparnis. Žmogaus ausiai nepastebima. Vaistas. Ultragarso bangos veikia medžiagos tirpumą ir apskritai cheminių reakcijų eigą. Didelės dozės – 120 dB ir daugiau garso lygis sukelia žalingą poveikį.
„Ultragarso naudojimas“ – 4 eksperimentas. Ultragarsas sukuria vėją. 1. Smegenų operacija neatidarant kaukolės. Studijų kryptis: akustika. Ultragarso taikymo sritys. 8 eksperimentas. Ultragarsas degazuoja skystį. Šis reiškinys gali būti naudojamas valant chloruotą vandenį. Eksperimentas 1. Ultragarsas sumažina trintį ant svyruojančio paviršiaus.
"Ultragarso poveikis" - Endokrininė sistema. Mechaninės vibracijos. Bendras tonizuojantis poveikis. Antispazminis poveikis. Širdies ir kraujagyslių sistema. Analgezinis poveikis. Istorinis infragarso panaudojimas. Priešuždegiminis poveikis. Nervų sistema. Planktonas. Ultragarsas mažomis dozėmis teigiamai veikia žmogaus organizmą.
„Ultragarsinis jutiklis“ – hercai (Hz, Hz) yra dažnio matavimo vienetas, atitinkantis vieną ciklą per sekundę. Judesiai: slydimo sukimosi siūbavimo slėgis. Fiziniai ultragarso pagrindai. Kas yra ultragarsas? Garso atspindys. Bangų sąveika. Spinduliavimo dažnis. Kiekvienos atspindėtos bangos stiprumas (amplitudė) atitinka vaizduojamo taško ryškumą.
„Ultragarsas medicinoje“ – ultragarsinis tyrimas. Ultragarso gimimas. Ultragarsas padės farmakologams. Ultragarsinis gydymas. Ultragarsas medicinoje. Ar ultragarsas kenksmingas? Ultragarso procedūros. Vaikų enciklopedija. Ar ultragarsinis gydymas žalingas? Planuoti.
„Ultragarsinis tyrimas“ – naudojant Doplerio ultragarso efektą, tiriamas širdies vožtuvų judėjimo modelis ir matuojamas kraujo tėkmės greitis. Ultragarsinis veido odos šveitimas. Bendrosios miego arterijos spektrinis dopleris. Užtepamas Bischofite gelis ir atliekamas gydomosios zonos mikromasažas, naudojant emiterio darbinį paviršių. Be to, kad ultragarsas plačiai naudojamas diagnostikos tikslais, jis naudojamas medicinoje kaip terapinis agentas.
1 skaidrė
2 skaidrė
Turinys Kas jie tokie? Šeima Delfinai yra puikūs plaukikai Echolokacija Socialinis gyvenimas Pasiruošimas gimdymui Plepėtojai ir piktadariai Atstovai
3 skaidrė
Kas jie tokie? Delfinai – dantytųjų banginių pobūrio delfinų šeimos vandens žinduoliai; apima apie 20 genčių, apie 50 rūšių: sotalia, stenella, baltasis banginis, banginis delfinas, trumpagalvis delfinas, snapuotas delfinas, delfinas butelis (dvi rūšys), pilkasis delfinas, juodasis žudikas, bandomasis banginis, žudikas, jūrų kiaulė, baltasparnis jūrų kiaulė, bepelekė jūrų kiaulė, šukiniai delfinai (Steno bredanensis). Kai kuriuos galima rasti bet kuriame vandenyne. Daugelis juos laiko protingomis būtybėmis, siekiančiomis bendrauti su žmonėmis.
4 skaidrė
Delfinų ilgis – 1,2–10 m. Dauguma jų turi nugaros peleką, snukis pailgas į „snapą“, yra daug dantų (daugiau nei 70). Delfinai dažnai laikomi delfinariumuose, kur jie gali veistis. Delfinai turi labai dideles smegenis. Jie turi atmintį ir nuostabius gebėjimus mėgdžioti bei prisitaikyti. Juos lengva treniruoti; galintys atlikti onomatopoeją. Bionikas domina hidrodinaminis kūno formų tobulumas, odos struktūra, hidroelastinis pelekų poveikis, galimybė pasinerti į reikšmingus gylius, echolokatoriaus patikimumas ir kitos delfinų savybės. Viena delfinų rūšis yra įtraukta į Tarptautinę raudonąją knygą.
5 skaidrė
Delfinų šeima DELPHIN (delfinai; Delphinidae) – dantytųjų banginių pobūrio jūros žinduolių šeima; apima du pošeimius: narvalus (beluga ir narvalas) ir delfinus, kurie kartais laikomi atskiromis šeimomis. Tarp delfinų dažnai išskiriamas jūrų kiaulių pošeimis. Šeimai priklauso smulkūs (1-10 m), daugiausia judrūs, liekni jūriniai banginių šeimos gyvūnai.
6 skaidrė
Delfinai puikiai plaukia, jų judėjimo greitis gali siekti 55 km/val. Kartais jie naudoja iš laivo priekio sklindančias bangas, kad judėtų dar greičiau ir sunaudotų mažiau energijos. Viršutinėje galvos dalyje delfinai turi šnervę, vadinamą prapūtimo anga, per kurią jie vėdina plaučius. Delfinų akys taip pat gerai mato paviršių, kaip ir po vandeniu. Storas riebalų sluoksnis yra po oda, apsaugo juos nuo šalčio ir karščio, taip pat tarnauja kaip maistinių medžiagų ir energijos rezervas. Delfinų galvų viršūnę dengiančios gumbų pagalvėlės šiems gyvūnams suteikia nuolatinės šypsenos išraišką. Delfinų oda itin švelni ir elastinga. Jis slopina jus supančio vandens turbulenciją judant ir leidžia greičiau plaukti.
7 skaidrė
Echolokacijos delfinai yra natūraliai panašūs į ultragarsinį radarą ar sonarą. Jis yra jų galvoje ir leidžia lengvai aptikti grobį, kliūtis ir pavojus, tiksliai nustatant atstumą iki jų. Šis radaras taip pat tarnauja kaip kompasas. Kai pasiseks, delfinai gali būti išplauti į krantą. Delfinai turi mažas ausis, tačiau didžiąją dalį garsų jie fiksuoja apatiniame žandikaulyje, per kurį nervai perduoda šiuos signalus į smegenis.
8 skaidrė
Socialinis gyvenimas Delfinai gyvena grupėmis. Mažiausiose bandose yra 6-20 individų, didžiausiose - daugiau nei 1000. Grupės vadas, vyriausias delfinas, vadovauja bandai, padedamas kelių patinų, kuriuos siunčia į priekį kaip žvalgus. Delfinai visada padeda vienas kitam ir skuba į pagalbą, kai tik vieną iš jų ištinka bėda. Paprastai jie išvengia orkų, bandančių juos apsupti ir puola ryklius, kurie kelia jiems pavojų.
9 skaidrė
Pasiruošimas gimdymui Patelės nėštumas trunka 10-16 mėnesių, priklausomai nuo delfino rūšies. Prieš gimdymą ji išplaukia iš grupės, lydima vyresnės patelės („krikštamotės“), kuri jai padės gimdymo metu ir prižiūrės kūdikį, kol mama gaus maisto. Kūdikis gimsta pirmas uodega. Jam prireiks nuo 5 iki 15 metų, kad taptų pilnamečiu
10 skaidrė
Plepekai ir žaismingi delfinai yra puikūs akrobatai. Tarpusavyje jie bendrauja šokinėdami, taip pat švilpdami, spragtelėdami ir girgždėdami. Kiekvienas delfinas turi individualų balsą, o kiekviena grupė turi savo kalbą.
11 skaidrė
12 skaidrė
Upių delfinai Vandens žinduolių šeima, priklausanti dantytųjų banginių pobūriui; apima 5–6 rūšis, gyvenančias Pietų Azijos ir Pietų Amerikos upėse, taip pat Atlanto vandenyne prie Pietų Amerikos krantų. Tai seniausia pobūrio giminė, kilusi miocene. Upinių delfinų ilgis iki 3 m.Krūtinės pelekai trumpi ir platūs, vietoj nugaros peleko žemas pailgas ketera. Upių delfinai minta žuvimis, vėžiagyviais ir kirmėlėmis. Amazonės inija randama Pietų Amerikos upėse. Gangetinis delfinas paplitęs Indijos ir Pakistano upėse – Gango, Brahmaputros ir Indo upėse. Netoli jo yra Indijos delfinas (Platanista Indi).
13 skaidrė
BUKAGALVUOTI DELFINAI (dėmėtieji delfinai, Serhalorhynchus) – delfinų pošeimio jūros gyvūnų gentis; smulkūs (120-180 cm ilgio) Pietų pusrutulio vidutinio klimato vandenų margos spalvos gyvūnai. Snapas nėra ryškus, nes nepastebimai pereina į galvą. Burna maža, nugaros pelekas suapvalintas arba šiek tiek smailus viršūnėje. Kūno dažymas – tai baltų ir tamsių tonų derinys; visi pelekai juodi. Dantys maži, kūgiški, po 25-31 kiekvienoje eilėje. Gentyje yra mažiausiai keturios rūšys.
14 skaidrė
Trumpagalviai delfinai Jūros gyvūnų gentis, priklausanti delfinų pošeimiui; vienija gyvūnus, kurių dydis ne didesnis kaip 3 m. Jų galva sutrumpinta, snapas trumpas, vos atskirtas nuo frontonazinės pagalvės. Didelis nugaros pelekas užpakaliniame krašte yra pusmėnulio formos taip giliai, kad jo viršūnė nukreipta tiesiai atgal. Krūtinės pelekai yra vidutinio dydžio. Viršutinis ir apatinis uodeginio žiedkočio kraštai yra aukšti, keterų pavidalo. Daugumos rūšių spalva yra ryški, su kontrastingais juodos ir baltos spalvos tonais. Nuo krūtinės peleko pagrindo iki akies eina tamsi juostelė. Dantų daug, 22-40 porų viršuje ir apačioje, 3-7 mm storio. Gomurys plokščias. Trumpagalviams delfinams būdingas padidėjęs slankstelių skaičius. Gentis vienija šešias rūšis, gyvenančias vidutinio klimato ir vidutiniškai šiltuose Pasaulio vandenyno vandenyse; kai kurie iš jų pasiekia Antarktidos ir Arkties pakraščius.
15 skaidrė
BANGINIAI DELFINAI Delfinų pošeimio jūros gyvūnų gentis; Jie išsiskiria plonu ir lieknu 185–240 cm ilgio kūnu be nugaros peleko, vidutiniškai ilgu, smailu snapu, kuris sklandžiai atskirtas nuo žemos, nuožulnios priekinės riebalų pagalvėlės. Krūtinės pelekai yra pjautuvo formos, maži, išgaubti išilgai apatinio krašto, įgaubti išilgai viršutinio krašto. Uodeginis stiebas plonas ir žemas. Dantys smulkūs, apie 3 mm storio, viršuje 42-47 poros, apačioje 44-49 poros. Dangus lygus, be duburių. Gentyje yra dvi retos rūšys – šiaurinis dešinysis banginis delfinas ir pietinis dešinysis banginis delfinas.
16 skaidrė
ATLANTO BALTŠUPĖS DELFINAS Trumpagalvių delfinų genties jūros gyvūnų rūšis; kūno ilgis 2,3-2,7 m Visa viršutinė šio delfino kūno dalis juoda, apačia nuo smakro iki uodegos galo balta. Krūtinės pelekai, kaip ir nugaros pelekai, yra juodi, pritvirtinti prie šviesios kūno dalies, nuo jų iki akies eina juodas dirželis. Užpakalinėje kūno pusėje šonuose išsiskiria pailgas baltas laukas. Virš jo ribojasi su juoda, apačioje su pilka. Viršuje ir apačioje yra 30-40 porų dantų, kurių storis iki 4 mm.
17 skaidrė
VOVERĖS Delfinų šeimos jūrų žinduolių gentis; apima du tipus. Ilgis iki 2,6 m, patinai šiek tiek didesni už pateles. Nugara ir pelekai tamsūs, šonai pilki su baltais ploteliais; ilgas snapas. Delfinai paplitę šiltuose ir vidutinio klimato vandenyse, įskaitant Juodąją jūrą; Skirtingai nuo delfinų, jis mėgsta atvirą jūrą. Rusijoje gyvena keli porūšiai: Juodoji jūra (mažiausia), Atlanto vandenynas ir Tolimieji Rytai. Delfinai minta plaukiojančiomis žuvimis (ančiuviais, juodadėmėmis menkėmis, raudonosiomis kefalėmis, silkėmis, stiginiais, sardinėmis, ančiuviais, jūrų lydekomis) ir galvakojais. Juodosios jūros porūšis maitinasi iki 70 m gylyje, tačiau okeaninis porūšis neria į 250 m gylį.
18 skaidrė
Butlenoso delfinas Delfinų šeimos jūrų žinduolis. Kūno ilgis iki 3,6-3,9 m, sveria 280-400 kg. Vidutiniškai išsivystęs snapas aiškiai atskirtas nuo išgaubtos priekinės-nosies pagalvės, kūno spalva viršuje tamsiai ruda, apačioje šviesi (nuo pilkos iki baltos); Kūno šonų raštas nėra pastovus, dažnai visai neišreikštas. Dantys stiprūs, kūgiškai smailūs. Butelinis delfinas yra plačiai paplitęs vidutinio klimato ir šiltuose vandenyse, įskaitant Juodąją, Baltijos ir Tolimųjų Rytų jūras. Pasaulio vandenynuose yra keturi porūšiai: Juodosios jūros, Atlanto, Šiaurės Ramiojo vandenyno, Indijos (kuri kartais priskiriama savarankiškoms rūšims). Butelisnukis delfinas gali pasiekti net 40 km/h greitį ir iššokti iš vandens į 5 m aukštį.
19 skaidrė
Bandomieji banginiai Delfinų pošeimio jūros žinduolių gentis; apima tris tipus. Pilotinių banginių ilgis iki 6,5 m, svoris iki 2 tonų.Jie išsiskiria sferine apvalia galva, beveik be snapo. Siauri ir ilgi krūtinės pelekai yra žemai. Nugaros pelekas yra išlenktas atgal ir pasislinkęs į priekinę kūno pusę. Bandomieji banginiai yra plačiai paplitę (išskyrus poliarines jūras) ir medžiojami Šiaurės Atlanto vandenyne. Geriausiai ištirta rūšis yra paprastasis bandomasis banginis. Jis beveik visas juodas, su baltu inkaro formos raštu ant pilvo. Ji turi labai išvystytą bandos instinktą ir instinktą išsaugoti rūšį. Jis gali išvystyti iki 40 km/h greitį.
20 skaidrė
ORCA Vienintelė to paties pavadinimo jūros žinduolių genties rūšis delfinų pošeimyje. Ilgis iki 10 m, svoris iki 8 tonų.Galva vidutinio dydžio, plati, iš viršaus šiek tiek suplota, aprūpinta galingais kramtymo raumenimis. Frontonazinė pagalvė žema, snapas neryškus. Visi pelekai labai padidėję, ypač nugarinis (seniems patinams iki 1,7 m). Dantys masyvūs, 10-13 porų viršuje ir apačioje. Kūnas viršuje ir iš šonų juodas, virš kiekvienos akies yra ovali dėmė, o už nugaros peleko – lengvas balnas (patelės neturi). Balta gerklės spalva ant pilvo virsta juostele. Garso signalai būna įvairūs: nuo aukštų tonų iki aimanų ir riksmų – jie atlieka svarbų bendravimo vaidmenį: įspėja apie pavojų, šaukiasi pagalbos ir pan.. Jie gali judėti iki 55 km/h greičiu.
Namų darbų tikrinimas.
1. Kokie virpesiai vadinami ultragarsiniais?
A) mechaniniai virpesiai, kurių dažniai yra didesni 20000 Hz;
b) mechaniniai virpesiai, kurių dažnis didesnis nei 16 Hz;
c) mechaniniai virpesiai, kurių dažniai svyruoja nuo 16 iki 20 000 Hz.
2. Ar garso bangos gali sklisti beorėje erdvėje?
a) gali, pavyzdžiui, išgirsti šūvio garsą beorėje erdvėje;
b) negali: garso bangos sklinda tik materijoje;
c) jie gali, jei garso bangos yra skersinės.
3. Nuo kokių dydžių priklauso pikis?
a) ant amplitudės;
b) nuo dažnio;
c) nuo tūrio;
d) apie garso greitį.
4. Kaip garsas sklinda vienalytėje terpėje?
a) garsas sklinda linijiškai pastoviu greičiu viena kryptimi;
b) garsas sklinda visomis kryptimis, greitis mažėja didėjant atstumui;
V) garsas sklinda tiesiai ir vienodu greičiu visomis kryptimis.
5. Nuo ko priklauso garso greitis ore? a) apie garso stiprumą;
b) nuo garso aukščio;
c) ant temperatūros;
d) apie garso šaltinio greitį.
6. Nuo ko priklauso garso aukštis?
a) apie virpesių amplitudę;
b) ant bangos ilgio;
c) dėl garso šaltinio vibracijos dažnio.
7. Kas yra infragarsas?
a) svyravimai žemiau 16 Hz;
b) svyravimai virš 16 Hz;
c) svyravimai virš 20 000 Hz.
8. Galimos skersinės tamprios bangos: a) tik kietose medžiagose;
b) tik dujose;
c) dujose, kietose medžiagose ir skysčiuose.
pamokos tema:"Garso atspindys. Aidas".
Be kūno - bet gyvena, Be liežuvio - rėkia!.......
Aidai yra garso bangos, atsispindinčios nuo kliūties ir grąžintos į šaltinį.
Pavadinimas „aidas“ siejamas su kalnų nimfos Echo vardu
Senovės graikai sugalvojo labai gražią legendą, kad paaiškintų aidus. Kartą gyveno graži nimfa, vardu Aidas. Ji turėjo tik vieną trūkumą – per daug kalbėjo. Už bausmę deivė Hera uždraudė jai kalbėti, nebent su ja kalbama. Nimfa galėjo tik pakartoti tai, kas jai buvo pasakyta. Vieną dieną Echo pamatė gražų jauną Narcizą ir iškart jį įsimylėjo. Tačiau Narcizas jos nepastebėjo. Nimfą apėmė toks liūdesys, kad Aidas dingo ore, palikdamas tik jos balsą. Ir girdime jos balsą, kuris kartoja viską, ką sakome.
Švietimo aidas
Aidas susidaro dėl garso atspindžio nuo įvairių kliūčių - didelio tuščio kambario sienų, miško, aukšto pastato arkos skliautų. Aidą girdime tik tada, kai atsispindėjęs garsas suvokiamas atskirai nuo tariamo garso. Tam būtina, kad laiko intervalas tarp šių dviejų garsų poveikio ausies būgneliui būtų bent 0,06 s.
Aidas kalnuose
Nuostabiausias aidas „gyvena“ kalnuose. Ten tai kartojama daug kartų dėl daugybės garso atspindžių.
Kas yra aidas?
Yra keli aido tipai:
- Vieną kartą e yra banga, atsispindinti nuo kliūties ir kurią priima stebėtojas.
2) Daugkartinis - tai aidas, kylantis iš kažkokio stipraus garso, kuris generuoja ne vieną, o kelis vienas po kito einančius garso atsakymus.
Aido trūkumai
Didelis aido trūkumas yra tai, kad tai reikšmingai trukdo garso įrašymui. Todėl patalpų, kuriose įrašinėjamos dainos ir radijo reportažai, sienose dažniausiai įrengiami garsą sugeriantys ekranai iš minkštų ar briaunuotų medžiagų, sugeriančių garsą.
Putų polistirolas
Aido taikymas
Kadangi garso bangos ore sklinda pastoviu greičiu (apie 340 metrų per sekundę), laikas, per kurį garsas grįžta, gali suteikti informacijos apie objekto pašalinimą.
1.Akustinis aidas naudojamas sonare, taip pat navigacijoje, kur dugno gyliui matuoti naudojami echolotai.
2) ultragarsinis defektų aptikimas (lietų metalo gaminių defektų, ertmių, įtrūkimų aptikimas),
3) aido tyrimai medicinoje
Įžymūs pasaulio aidai
Vudstoko pilyje 17 skiemenų(sunaikintas per pilietinį karą).
Griuvėsiai Derenburgo pilis netoli Halberštato jie davė 27-skiemeniai aidas, kuris vis dėlto nutilo, nes buvo susprogdinta viena siena.
Akmenys, išskleistas apskritimo forma netoli Adersbacho Čekoslovakijoje, pakartokite, tam tikroje vietoje, tris kartus 7 skiemenys; bet už kelių žingsnių nuo šio taško net šūvio garsas nesuteikia jokio aido.
Viename (dabar jau nebeveikiančiame) buvo pastebėti gana daug aidų pilis netoli Milano : nušautas, pagamintas iš ūkinio pastato lango, aidėjo 40-50 kartų, A didelis žodis - 30 kartų .
Vudstoko pilyje Anglijoje aidas aiškiai pasikartojo 17 skiemenų(sunaikintas per pilietinį karą
Garso atspindys. Aidas.
Savivaldybės švietimo įstaiga Magnitogorsko vidurinė mokykla Nr. 66
Shcherbakova Yu.V.
Fizikos mokytojas
Kartojimas, namų darbų tikrinimas.
1. Kaip vadinami virpesiai? Kuris
Ar žinote vibracijų tipus?
2. Kokie dydžiai apibūdina svyravimus?
3. Kaip vadinamos bangos? Kokias bangų rūšis žinai?
4. Kokioje terpėje gali sklisti išilginės ir skersinės bangos ir kodėl?
5. Kokią formulę galite naudoti bangos ilgiui apskaičiuoti?
6. Pateikite natūralių pavyzdžių
garso šaltiniai ir dirbtiniai.
Kokį bendrą turtą jie turi?
visi garso šaltiniai?
7. Koks svyravimų diapazonas vadinamas garsas? ultragarsu? infragarsinis?
- 8. Sūpynės garsas
skraidančiojo sparnai
girdime uodą
ir skrenda
paukščiai – ne. Kodėl?
10. Papasakokite apie patirtį, pavaizduotą paveikslėlyje. Kokią išvadą galima padaryti iš šios patirties?
Kodėl negirdime galingų procesų, vykstančių Saulėje, riaumojimo?
9. Papasakokite apie jūros gylio matavimą naudojant echolokaciją.
Tema:
"Garso atspindys. Aidas“.
Konsolidavimas
1. Kokiu atstumu yra kliūtis nuo žmogaus, jei jo siųstas garso signalas buvo gautas po 3 sekundžių? Garso greitis ore yra 340 m/s.
2. Plieninės plokštės storis 4 cm Gaminys tiriamas naudojant ultragarsinį defektų detektorių. Atsispindėjęs signalas atkeliavo į vieną vietą po 16 μs. O kitoje vietoje – po 12 μs. Ar yra plokštelės defektas? Jei taip, koks jo dydis?
1. Garsas turi sklisti dvigubai didesnį atstumą – iki kliūties ir atgal
Atsakymas: 510 m
2. Pagal signalo perdavimo laiko skirtumą galima spręsti apie defekto buvimą. Signalas turi nukeliauti du kartus didesnį atstumą iki plokštelės arba defekto galo ir atgal.
S 1 =V*t 1 /2 S 2 =V*t 2 /2 S=S 1 -S 2
Atsakymas: 1 cm
Klausimai:
1. Kas sukelia aidą?
2. Kodėl mažame baldais prikimštame kambaryje nepasigirsta aido?
3. Kaip galima pagerinti didelės salės garso savybes?
4. Kodėl naudojant garso signalą garsas sklinda didesnį atstumą?
1. Įvadas__________________________________________________3-4 psl.
2. Garso atspindys. Aidas.________________________________4-5psl.
3. Aido tipai_______________________________________________________ 5-7 psl.
4. Kaip ieškoti aido?______________________________7-10psl.
5. Praktinis naudojimas. Echolokacija._________________10-12psl.
5.1. Techninė pagalba echolokacijai____________________12psl.
5.2. Gyvūnų echolokacija______________________________ 12-13psl.
Drugelių echolokacijos sistema_______________________________ 13-16psl.
Echolofija delfinuose_______________________________________________16-20 p.
5.3. Aklųjų echolokacija______________________________20-21psl.
6. Pasaulio aidas______________________________________________21-24psl.
7. Naudotos literatūros sąrašas________________24 psl.
1. Įvadas:
Ar riaumoja žvėris giliame miške,
Ar pučia ragas, ar griaustinis riaumoja,
Ar mergelė už kalno dainuoja?
Už kiekvieną garsą
Jūsų atsakymas tuščiame ore
Staiga pagimdei...
A.S. Puškinas
Šios poetinės eilutės apibūdina įdomų fizinį reiškinį – aidą. Mes visi su juo pažįstami. Aidą girdime būdami miško proskynoje, tarpeklyje, plūduriuodami upe tarp aukštų krantų, keliaujame kalnais.
Manoma, kad gyvas aido vaizdas yra nimfos vaizdas, kurį galima išgirsti, bet nematyti.
Pasak senovės graikų legendos, miško nimfa Echo įsimylėjo gražų jaunuolį Narcizą. Bet jis nekreipė į ją jokio dėmesio, buvo visiškai užsiėmęs begaliniu žvilgsniu į vandenį, žavėdamasis savo atspindžiu. Vargšė nimfa suakmenėjo iš sielvarto, iš jos liko tik jos balsas, galintis atkartoti tik šalia ištartų žodžių pabaigas.
Aš tai pamačiau, apšviečiau ir apraudau atstumtą likimą,
Aš tapau tik balsu, aidu, vėju, niekuo.
Iš senovės graikų kalbos vertė Sergejus Ošerovas
Aleksandras Kanabelis, „Aidas“, 1887 m
Pagal kitą legendą, nimfą Aidą nubaudė Dzeuso žmona Herojus. Taip atsitiko todėl, kad Echo savo kalbomis bandė atitraukti Heros dėmesį nuo Dzeuso, kuris tuo metu piršlavosi su kitomis nimfomis. Tai pastebėjusi Hera supyko ir padarė taip, kad Aidas negalėtų kalbėti, kai kiti tyli, ir negalėtų tylėti, kai kalba kiti. Mitas apie nimfą Echo atspindėjo senolių bandymus paaiškinti fizinį aido reiškinį, kurį sudaro pasikartojantis garso bangų atspindys.
Pasak kitos legendos, Echo buvo įsimylėjęs miško dievybę Paną ir jie susilaukė bendros dukters Jambos, kurios vardu pavadintas poetinis jambikos metras.
Nimfos įvaizdį, kartais linksmą, o dažniau liūdną, galima rasti įvairių epochų poetų eilėraščiuose. Taigi, mes sutinkame jį IV amžiaus romėnų poeto eilėraštyje. Decima Magna Ausonia:
Tavo ausyse aš, Aidas, gyvenu, praeinu
visur,
rašyti.
Nimfos Echo atvaizdas randamas viename iš A. A. Bloko eilėraščių:
Nėriniuota lapija!
Rudens auksas!
Skambinu – ir tris kartus
Man tai skamba garsiai iš tolo
Nimfa atsako, aidas atsako...
A. A. Feto eilėraštyje aidas dūsauja, net dejuoja:
Tas pats paukštis, kuris giedojo
Naktį jis dainuoja savo dainą,
Bet ta daina tapo liūdnesnė,
Širdyje nėra džiaugsmo.
Aidas tyliai aimanavo:
Taip, nebus...
2. Garso atspindys. Aidas:
Aidas susidaro dėl garso atspindžio nuo įvairių kliūčių - didelio tuščio kambario sienų, miško, aukšto pastato arkos skliautų.
Aidą girdime tik tada, kai atsispindėjęs garsas suvokiamas atskirai nuo tariamo garso. Tam būtina, kad laiko intervalas tarp šių dviejų garsų poveikio ausies būgneliui būtų bent 0,06 s.
Norint nustatyti, kiek laiko po trumpo šauktuko žmogus ištaria, atsispindėjęs garsas pasiekia jo ausį, jei jis stovi 2 m atstumu nuo šios sienos. Garsas turi nukeliauti dvigubai didesnį atstumą – iki sienos ir atgal, t.y. 4 m, plinta 340 m/s greičiu. Tam reikės laiko t=s: v, t.y.
t= 4 m: 340 m/s ≈ 0,01 s.
Šiuo atveju intervalas tarp dviejų žmogaus suvokiamų garsų – tariamų ir atspindimų – yra žymiai mažesnis nei būtinas aidui išgirsti. Be to, patalpoje susidaryti aidui neleidžia joje esantys baldai, užuolaidos ir kiti daiktai, iš dalies sugeriantys atsispindėjusį garsą. Todėl tokioje patalpoje žmonių kalba ir kiti garsai nėra iškraipomi aidų, o skamba aiškiai ir suprantamai.
Dideli, pusiau tušti kambariai su lygiomis sienomis, grindimis ir lubomis labai gerai atspindi garso bangas. Tokioje patalpoje dėl ankstesnių garso bangų susidūrimo su paskesnėmis, garsai uždedami, susidaro ūžesys. Siekiant pagerinti didelių salių ir auditorijų garso savybes, jų sienos dažnai yra išklotos garsą sugeriančiomis medžiagomis.
Rago, besiplečiančio vamzdžio, dažniausiai apvalaus arba stačiakampio skerspjūvio, veikimas pagrįstas garso atsispindėjimo nuo lygių paviršių savybe. Jį naudojant garso bangos neišsisklaido į visas puses, o suformuoja siaurai nukreiptą spindulį, dėl kurio garso galia didėja ir jis pasklinda didesniu atstumu.
3. Aido tipai:
Vienvietis Keletas
Vienintelis aidas yra banga, atsispindinti nuo kliūties ir kurią priima stebėtojas.
Pažiūrėkime į paveikslėlį:
Garso šaltinis O yra L atstumu nuo sienos. Atsispindėdamas nuo sienos AB kryptimi, garso banga grįžta pas stebėtoją, ir jis išgirsta aidą.
Daugkartinis aidas- tai aidas, atsirandantis esant tam tikram garsiam garsui, kuris sukuria ne vieną, o kelis iš eilės garso atsakymus.
Aptinkama uolėtose, kalnuotose vietovėse ir akmeninėse pilyse.
Keli aidai atsiranda, kai yra keli atspindintys paviršiai, esantys skirtingais atstumais nuo garso šaltinio (stebėtojo). Paveikslėlyje parodyta, kaip gali atsirasti dvigubas aidas. Pirmasis aido signalas ateina pas stebėtoją AB kryptimi, o antrasis - kryptimi CD. Pirmojo aido signalo atvykimo laikas, skaičiuojamas nuo pradinio signalo pradžios, yra 2L1/s; atitinkamai antrojo laikas lygus 2L2/s.
4.Kaip rasti aidą?
Niekas jo nematė
Ir visi girdėjo,
Be kūno, bet gyvena,
Neturėdamas liežuvio, jis rėkia.
Nekrasovas.
Tarp amerikiečių humoristo Marko Tveno istorijų yra juokinga fantastika apie kolekcionieriaus, kuriam kilo mintis pasidaryti aidų rinkinį, nesėkmes! Ekscentrikas nenuilstamai supirkinėjo visus tuos žemės sklypus, kuriuose buvo atkartojami daugybiniai ar šiaip nuostabūs atgarsiai.
„Visų pirma, jis nusipirko aidą Džordžijoje, kuris kartojosi keturis kartus, po to šešis kartus Merilande, 13 kartų Meine. Kitas pirkinys buvo 9x echo Kanzase, po to 12x aidas Tenesyje, pirktas pigiai, nes reikėjo remonto: dalis uolos įgriuvo. Jis manė, kad jį būtų galima suremontuoti užbaigus; bet architektas, kuris ėmėsi šios užduoties, niekada nebuvo pastatęs aido ir todėl jį visiškai sugadino – apdirbus jis galėjo tikti tik kurtiesiems ir nebyliams priglausti...“
Tai, žinoma, pokštas, tačiau nuostabių atgarsių yra įvairiose, daugiausia kalnuotose, žemės rutulio vietose, o kai kurios jau seniai pelnė pasaulinę šlovę.
Kai kurie žinomi daugkartiniai aidai: Vudstoko pilyje Anglijoje aidas aiškiai pakartoja 17 skiemenų. Netoli Halberštato esantys Derenburgo pilies griuvėsiai sukėlė 27 skiemenų aidą, kuris nutilo, nes buvo susprogdinta viena siena. Uolos, išsidėsčiusios ratu prie Adersbacho Čekoslovakijoje, kartojasi tam tikroje vietoje, tris kartus po 7 skiemenis; bet už kelių žingsnių nuo šio taško net šūvio garsas nesuteikia jokio aido. Vienoje (dabar jau nebeegzistuojančioje) pilyje prie Milano buvo pastebėtas labai daugkartinis aidas: šūvis, paleistas iš ūkinio pastato lango, aidėjo 40-50 kartų, o garsus žodis - 30 kartų... Konkrečiu atveju aidas yra susikaupimas. garsą, atspindėdamas jį nuo įgaubtų lenktų paviršių. Taigi, jei garso šaltinis yra viename iš dviejų elipsoidinio skliauto židinių, tada garso bangos surenkamos kitame jo židinyje. Tai paaiškina, pavyzdžiui, garsųjį " Dioniso ausis"Sirakūzuose - grota arba įduba sienoje, iš kurios kažkurioje nuo jo nutolusioje vietoje buvo girdimas kiekvienas joje kalinčiųjų ištartas žodis. Panašią akustinę savybę turėjo ir viena bažnyčia Sicilijoje, kur tam tikroje vietoje girdėjosi šnabždėti žodžiai išpažinties metu. Taip pat šiuo atžvilgiu žinomos mormonų šventykla prie Druskos ežero Amerikoje ir grotos Olivos vienuolyno parke netoli Dancigo. Olimpijoje (Graikija) Dzeuso šventykloje išliko „Aido portikas“. iki šių dienų.Joje balsas kartojasi 5...7 kartus.Sibire prie Lenos upės į šiaurę nuo Kirensko yra nuostabi vieta.Ten uolėtų krantų topografija tokia,kad aidas upe plaukiančių motorinių laivų švilpukai gali pasikartoti iki 10 ir net 20 kartų (esant palankioms oro sąlygoms).Toks aidas kartais suvokiamas kaip palaipsniui blėstantis garsas, o kartais – kaip iš skirtingų krypčių plazdantis garsas.Gali būti ir daugkartiniai aidai išgirsti Teleckoje ežerą Altajaus kalnuose. Šis ežeras yra 80 km ilgio ir vos kelių kilometrų pločio; jo krantai aukšti ir statūs, apaugę miškais. Šūvis iš ginklo ar staigus garsus riksmas čia sukuria iki 10 aido signalų, kurie skamba 10...15 s. Įdomu tai, kad dažnai garsiniai atsakymai stebėtojui atrodo sklindantys iš kažkur aukščiau, tarsi aidą gautų pakrantės kalvos.
Priklausomai nuo reljefo, stebėtojo vietos ir orientacijos, oro sąlygų, metų ir paros laiko, aidas keičia savo garsumą, tembrą ir trukmę; keičiasi jo pasikartojimų skaičius. Be to, gali keistis garso atsako dažnis; jis gali pasirodyti didesnis arba, atvirkščiai, mažesnis, palyginti su pradinio garso signalo dažniu.
Ne taip paprasta rasti vietą, kur aidas būtų aiškiai girdimas net vieną kartą. Tačiau Rusijoje tokių vietų rasti gana lengva. Miškų apsuptyje daug lygumų, miškuose daug proskynų; Verta garsiai šaukti tokioje proskynoje, kad nuo miško sienos pasigirstų daugiau ar mažiau ryškus aidas.
Kalnuose aidai būna įvairesni nei lygumose, tačiau jų daug rečiau. Kalnuotose vietovėse aidą išgirsti sunkiau nei miško apsuptoje lygumoje.
Jeigu įsivaizduotume, kad žmogus yra kalno papėdėje, o virš jo pastatyta kliūtis, kuri turėtų atspindėti garsą, pvz., AB. Nesunku pastebėti, kad garso bangos, sklindančios tiese Ca, Cb, Cc, atsispindėjusios nepasieks jo ausies, o bus išsibarsčiusios erdvėje kryptimis aa, bb, cc.
Kitas reikalas, ar žmogus telpa kliūties lygyje ar net šiek tiek aukščiau. Garsas, sklindantis žemyn kryptimis Ca, C b, grįš į jį trūkinėmis linijomis C aaC arba C bb C, vieną ar du kartus atsispindėdamas nuo dirvožemio. Grunto gilinimas tarp abiejų taškų dar labiau prisideda prie aido aiškumo, veikdamas kaip įgaubtas veidrodis. Priešingai, jei gruntas tarp taškų C ir B yra išgaubtas, aidas bus silpnas ir visiškai nepasieks net žmogaus ausies: toks paviršius tarsi išgaubtas veidrodis išsklaido garso spindulius.
Norint rasti aidus nelygioje vietovėje, reikia tam tikrų įgūdžių. Net ir radus palankią vietą, vis tiek reikia mokėti sukelti aidą. Visų pirma, nereikėtų prisistatyti per arti kliūties: garsas turi nukeliauti pakankamai ilgą kelią, antraip aidas grįš per anksti ir susilies su pačiu garsu. Žinant, kad garsas sklinda 340 m per sekundę, nesunku suprasti, kad atsistoję 85 m atstumu nuo kliūties, praėjus pusei sekundės po garso turėtume išgirsti aidą.
Nors aidas sukels „kiekvieną garsą savo atsaką tuščiame ore“, jis nereaguoja vienodai aiškiai į visus garsus. Aidas nevienodas: „ar riaumoja žvėris giliame miške, ar duša ragas, ar griaustinis riaumoja, ar už kalvos gieda mergelė“. Kuo aštresnis ir staigesnis garsas, tuo ryškesnis aidas. Geriausias būdas sukurti aidą yra ploti rankomis. Žmogaus balso skambesys tam mažiau tinkamas, ypač vyro balsas; aukšti moterų ir vaikų balso tonai suteikia aiškesnį aidą.
Plazdančio aido efektas atsiranda didelėse patalpose, kurių ilgis 20 metrų ar daugiau, kai yra dvi lygiagrečios lygios sienos arba lubos ir grindys, tarp kurių yra garso šaltinis. Tai vadinama plazdėjimu.
Dėl daugybės atspindžių priėmimo taške garsas periodiškai sustiprėja, o esant trumpiems impulsiniams garsams, priklausomai nuo aido dažnio komponentų ir intervalo tarp jų, jis įgauna barškėjimo, traškėjimo ar serijos pobūdį. nuoseklūs ir blėstantys aido signalai.
5.Praktinis pritaikymas. Echolokacija:
Ilgą laiką žmonės negavo jokios naudos iš aido, kol nebuvo išrastas būdas jį naudojant išmatuoti jūrų ir vandenynų gylį. Šis išradimas gimė atsitiktinai. 1912 metais didžiulis vandenyno garlaivis „Titanikas“ nuskendo beveik su visais keleiviais – nuskendo nuo atsitiktinio susidūrimo su didele ledo lytimi. Norėdami išvengti tokių nelaimių, jie bandė naudoti aidą rūke arba naktį, kad aptiktų ledo užtvarą prieš laivą. Metodas praktiškai nepasiteisino, „tačiau iš jo kilo kita idėja: išmatuoti jūrų gylį naudojant garso atspindį iš jūros dugno. Idėja pasirodė labai sėkminga.
Žemiau esančiame paveikslėlyje parodyta montavimo schema. Vienoje laivo pusėje triume, šalia dugno, įdėtas šovinys, kuris užsidegus skleidžia aštrų garsą. Garso bangos veržiasi per vandens storymę, pasiekia jūros dugną, atsispindi ir bėga atgal, nešdamos aidą. Jį aptinka jautrus prietaisas, sumontuotas laivo apačioje, pavyzdžiui, kasetė. Tikslus laikrodis matuoja laiko intervalą nuo garso atsiradimo iki aido. Žinant garso greitį vandenyje, nesunku apskaičiuoti atstumą iki atspindinčios kliūties, tai yra, nustatyti jūros ar vandenyno gylį.
Echolotas, kaip vadinosi ši instaliacija, padarė tikrą revoliuciją jūros gylio matavimo praktikoje. Naudoti ankstesnių sistemų gylio matuoklius buvo galima tik iš nejudančio laivo ir tai užtruko daug laiko. Lotlinas turi būti nuleistas nuo rato, ant kurio jis vyniojamas gana lėtai (150 m per minutę); Atbulinis kilimas beveik vienodai lėtas. Išmatuoti 3 km gylį šiuo metodu užtrunka 3/4 valandos. Echoloto pagalba matavimus galima atlikti ir per kelias sekundes, visu laivo greičiu, išgaunant nepalyginamai patikimesnį ir tikslesnį rezultatą. Šių matavimų paklaida neviršija ketvirčio metro (tam laiko intervalai nustatomi 3000 sekundės tikslumu).
Jei okeanografijos mokslui svarbus tikslus didelių gylių matavimas, tai galimybė greitai, patikimai ir tiksliai nustatyti gylį sekliose vietose yra reikšminga pagalba navigacijoje, užtikrinant jos saugumą: echoloto dėka laivas gali saugiai. ir greitai priartėjo prie kranto.
Šiuolaikiniai echolotai naudoja ne įprastus garsus, o itin intensyvius, žmogaus ausiai negirdimus „ultragarsus“, kurių dažnis siekia kelis milijonus virpesių per sekundę. Tokius garsus sukuria kvarco plokštės (pjezokvarco) virpesiai, patalpinti į greitai besikeičiantį elektrinį lauką.
Kadangi garso bangos ore turi pastovų sklidimo greitį (apie 330 metrų per sekundę), laikas, per kurį garsas grįžta, gali suteikti informacijos apie objekto pašalinimą. Norint nustatyti atstumą iki objekto metrais, reikia išmatuoti laiką sekundėmis, kol aidas grįžta, padalyti jį iš dviejų (garsas nukeliauja iki objekto ir atgal) ir padauginti iš 330 – apytikslį atstumą gausite metrų. Remiantis šiuo principu echolokacija, daugiausia naudojamas rezervuarų gyliui matuoti (šiuo atveju reikia atsižvelgti į tai, kad garso bangos vandenyje sklinda greičiau nei ore). Tačiau neteisinga nustatyti atstumą iki žaibo pagal laiko skirtumą tarp žaibo ir griaustinio. Smūgio banga sklinda greičiau nei garso greitis.
Echolokacija gali būti pagrįsta įvairaus dažnio signalų – radijo bangų, ultragarso ir garso – atspindžiu. Pirmosios echolokacijos sistemos siųsdavo signalą į tam tikrą erdvės tašką ir, remdamosi atsako uždelsimu, nustatydavo jo atstumą, atsižvelgiant į žinomą šio signalo judėjimo greitį tam tikroje aplinkoje ir kliūties, iki kurios buvo matuojamas atstumas, gebėjimą. kad atspindėtų tokio tipo signalą. Apžiūrėti dugno atkarpą tokiu būdu naudojant garsą užtruko
reikšmingas laikas.
Radio bangos Jie taip pat turi galimybę atsispindėti nuo paviršių, kurie yra nepermatomi radijo bangoms (metalo, jonosferos ir kt.) – radaras yra pagrįstas šia radijo bangų savybe.
Aidas yra reikšmingas garso įrašų trukdis. Todėl patalpų, kuriose įrašinėjamos dainos, radijo reportažai, taip pat skaitomi televizijos reportažų tekstai, sienose dažniausiai įrengiami garsą sugeriantys ekranai iš minkštų ar briaunuotų medžiagų, sugeriančių garsą. Jų veikimo principas – į tokį paviršių patekusi garso banga neatsispindi atgal, o viduje susilpnėja dėl klampios dujų trinties. Tai ypač palengvina akytieji paviršiai, pagaminti piramidžių pavidalu, nes net atspindėtos bangos vėl išspinduliuojamos giliai į ertmę tarp piramidžių ir kiekvienu paskesniu atspindžiu dar labiau susilpnėja.
5.1. Techninė echolokacijos pagalba:
Echolokacija gali būti pagrįsta įvairaus dažnio signalų – radijo bangų, ultragarso ir garso – atspindžiu. Pirmosios echolokacijos sistemos siųsdavo signalą į tam tikrą erdvės tašką ir, remdamosi atsako uždelsimu, nustatydavo jo atstumą, atsižvelgiant į žinomą šio signalo judėjimo greitį tam tikroje aplinkoje ir kliūties, iki kurios buvo matuojamas atstumas, gebėjimą. kad atspindėtų tokio tipo signalą. Tokiu būdu apžiūrėti dugno plotą naudojant garsą užtruko nemažai laiko.
Šiais laikais naudojami įvairūs techniniai sprendimai, vienu metu naudojant skirtingų dažnių signalus, kurie gali žymiai pagreitinti echolokacijos procesą.
5.2.Echolokacija gyvūnams:
Gyvūnai naudoja echolokaciją, norėdami naršyti erdvėje ir nustatyti aplinkinių objektų vietą, daugiausia naudodami aukšto dažnio garso signalus. Labiausiai išsivysčiusi šikšnosparniuose ir delfinuose, jį taip pat naudoja stribai, daugybė irklakojų rūšių (ruonių), paukščiai (guajaros, sviedrai ir kt.).
Šis orientavimosi erdvėje būdas leidžia gyvūnams aptikti objektus, juos atpažinti ir net medžioti visiškai nesant šviesos, urvuose ir dideliame gylyje.
Drugelių echolokacijos sistema.
Kirmėlės (Noctuidae), arba noktulės, yra turtingiausia Lepidoptera šeima, kuriai priklauso daugiau nei 20 tūkstančių rūšių (mūsų šalyje yra apie 2 tūkst. rūšių). Šiltais vasaros vakarais šie pūkuoti drugeliai žėrinčiomis geltonomis akimis dažnai atsitrenkia į kaimiškų verandų stiklus, kuriuos traukia lempų šviesa. Kirmėlių šeimai priklauso ir gražūs stambūs drugeliai – „kaspinėliai“ arba „užsakymo juostelės“ (Catocalinae) su raudonu, geltonu arba mėlynu raštu ant užpakalinių sparnų.Šie visiškai nekenksmingi padarai dėl savo grožio dažniausiai kenčia nuo kolekcininkų.Pjaunamosios kirmėlės minta žiedų nektaras arba raugintos augalų sultys, tačiau vikšrinėje stadijoje jie dažnai tampa baisiausiais žemės ūkio kenkėjais.Iš jų ypač garsėja kopūstinė skroblas (Mamestra brassicae) ir žieminė kirmėlynė (Agrotis segetum).
Noktuidai savo vardą gavo dėl savo panašumo į pelėdas, o abiejų išvaizdą daugiausia lemia jų naktinio gyvenimo būdo specifika. Yra ir kitų konvergencinio panašumo elementų: regėjimas pritaikytas labai silpnam apšvietimui, itin jautri klausos sistema ir, kaip būtina klausos galimybių realizavimo sąlyga, galimybė tyliai skristi. Ir pelėdos, ir kandys pasyviai vietai nustatyti naudoja klausą: paukščiai grobio padėtį nustato pagal būdingą ošimo garsą, o drugeliai, suvokdami šikšnosparnių echolokacijos signalus, gali laiku manevruoti ir atsitraukti nuo pagrindinio priešo.
Skirtingai nuo pasyviosios pelėdų vietos nustatymo sistemos, šikšnosparnių echolokatorius yra aktyvi sistema, nes jie patys skleidžia ultragarsinius zondavimo impulsus. Echolokatoriaus pagalba pelės puikiai orientuojasi visiškoje tamsoje, skraidydami tankiuose tankumynuose, net ir lapijos fone sugauna akustinius mažų vabzdžių atspindžius. Drugeliai girdi garsius pelių spragtelėjimus iš 35 m atstumo; tai penkis ar šešis kartus didesnis už vabzdžių aptikimo pelės diapazoną. Šis santykis privertė plėšrūnus perstatyti savo medžioklės strategiją. Kai kurios pelių rūšys, artdamos prie grobio, nenaudoja echolokatoriaus, o pasikliauja paties vabzdžio skrydžio triukšmu; kiti pertvarko savo vietos nustatymo sistemą, kad sumažintų zondavimo signalų garsumą ir perkeltų dominuojančius dažnius į tas ultragarso diapazono sritis, kuriose kirmėlės yra mažiau jautrios.
Sistemingas šikšnosparnių ir drugelių akustinių ryšių tyrimas prasidėjo šeštajame dešimtmetyje, kai atsirado tinkama įranga. Šie tyrimai neatsiejamai susiję su amerikiečių mokslininkų K. Rederio, E. Treato, G. Agee, W. Adamso, kanadiečio J. Fullardo ir danų bioakustika, vadovaujama A. Michelsen, vardais. Šių ir daugelio kitų tyrinėtojų pastangomis buvo nustatyti pagrindiniai kiekybiniai ryšiai kandžių ir šikšnosparnių „echolokacijos neutralizavimo“ sistemoje.
Tačiau ne visi žinomi faktai puikiai tinka drugelių klausos sistemos apsauginės funkcijos sampratai. Visų pirma, kirmėlės, gyvenančios salose (Havajų ir Farerų salose), kur šikšnosparnių nėra, ultragarsą suvokia taip pat gerai, kaip ir žemyniniai jų kolegos. Galbūt salų drugelių protėviai kažkada egzistavo kartu su šikšnosparniais, tačiau jų erdvinė izoliacija nuo plėšrūnų tęsiasi kelias dešimtis tūkstančių metų. Salų kirmėlių didelio akustinio jautrumo išsaugojimas įvairiuose dažniuose rodo, kad jų klausos sistema gali atlikti ne tik apsaugos nuo šikšnosparnių funkciją. Įdomu tai, kad drugeliai, kurie perėjo iš naktinio į dieninį gyvenimo būdą, rodė klausos sistemos susilpnėjimo požymius.
Dar praėjusiame amžiuje buvo žinoma, kad daugelis skraidančių kandžių trumpai spustelėja patys. Meškų (Arctiidae) signalai dabar priskiriami apsauginei ir perspėjimo funkcijai, nes, skirtingai nei dauguma kitų, šie vabzdžiai yra nevalgomi. Apuokinės pelėdos (tiek patinai, tiek patelės) taip pat gali spragtelėti skrydžio metu. Žmogus gali girdėti šiuos garsus, primenančius tylias statinės elektros iškrovas. Subjektyviai mažą paspaudimų kiekį galima paaiškinti tuo, kad mūsų klausai prieinamame dažnių diapazone sutelkta tik nedidelė signalo spektrinių komponentų dalis. Kandžių gebėjimas skleisti akustinę spinduliuotę negali būti paaiškintas esamos apsauginio elgesio sampratos rėmuose, nes skleisdamos ultragarsą jos tik demaskuojasi prieš šikšnosparnius, kurie echolokacijai naudoja tą patį dažnių diapazoną.
Pirmą kartą prielaidą apie kandžių gebėjimą atlikti echolokaciją padarė anglų entomologas G. E. Hintonas Londono karališkosios entomologų draugijos posėdyje 1955 m. Ši idėja sukėlė rezonansą: pasirodė keli darbai, įskaitant teorinius galimo echoskopijos diapazono skaičiavimus. kandžių echolokatorius. Įvairių tyrinėtojų vertinimai skyrėsi daugiau nei eilės tvarka – nuo 10 cm iki 2 m Ir nors 50-ųjų technologija jau leido eksperimentiškai patikrinti echolokacijos hipotezę, kažkodėl ši kryptis nebuvo išvystyta.
Rusų entomologas G.N.Gornostajevas rašė apie kandžių gebėjimą atlikti aktyvią akustinę vietą. „Visuotinai pripažįstama, kad drugelių būgniniai organai padeda perimti ultragarso impulsus iš medžiojančio šikšnosparnio. Tačiau vargu ar tai yra pagrindinis jų vaidmuo, juo labiau vienintelis. Mūsų nuomone, tamsiausiu paros metu skraidantys drugeliai, kaip ir šikšnosparniai, turėtų turėti echolokacijos sistemą, kurioje būgniniai organai galėtų tarnauti kaip atsispindėjusių signalų imtuvai“1.
Norėdami iliustruoti vidutinio dydžio drugio (3 cm ilgio) skrydžio dinamiką 1 m/s greičiu pagal žmogui pažįstamą skalę, atliksime paprastą skaičiavimą: per 1 s drugelis nuskrenda 1 m arba 33 kartų savo dydį. 3 m ilgio automobilis, per 1 s nuvažiuojantis 33 kartus daugiau nei jo ilgis, juda 100 m/s arba 360 km/h greičiu. Kokios vizijos reikia, kad plaukiotumėte tokiu greičiu naudojant žvaigždžių šviesą? Pažymėtina, kad kirmėlės atvirose erdvėse skrenda žymiai didesniu nei 1 m/s greičiu. Tačiau krūmynuose drugeliai paprastai skraido lėtai, tačiau apšvietimas ten dėl lapų šešėlio yra maždaug eilės tvarka mažesnis nei po žvaigždėtu dangumi. Taigi, net labai jautraus regėjimo gali nepakakti norint naršyti greitai besikeičiančioje aplinkoje. Tačiau reikia pripažinti, kad kitaip nei automobilio, vabzdžio ir kliūties susidūrimas nebus toks katastrofiškas įvykis.
Planuodami eksperimentus drugelių echolokacijos gebėjimams tirti, turėjome išspręsti visą kompleksą tarpusavyje prieštaraujančių problemų. Pirmas ir turbūt sunkiausias – kaip atskirti orientaciją pagal echolokaciją ir vaizdinę informaciją? Jei drugelių akis padengiate kokiais nors dažais, jie nustoja skristi, o jei eksperimentai atliekami tamsoje, tai kaip užfiksuoti vabzdžio elgesį? Mes nenaudojome infraraudonųjų spindulių technologijos, nes kandžių gebėjimas suvokti ilgųjų bangų optinę spinduliuotę jau seniai buvo įtariamas. Antra, drugeliai skrydžio metu labai trikdo oro aplinką. Nuo kiekvieno smūgio šalia ir už skrendančio vabzdžio susidaro oro sūkuriai. Objektai, patenkantys į šių sūkurių zoną, neišvengiamai iškreipia oro srautus, o drugelis iš principo gali pajusti tokius pokyčius daugybės mechanoreceptorių, esančių ant jo sparnų ir kūno, pagalba. Ir galiausiai, nustatant eksperimentus, pageidautina turėti a priori informacijos apie hipotetinės echolokacijos sistemos parametrus, nes eksperimentinės sąrankos, pagrįstos apskaičiuotu 10 cm ir 2 m diapazonu, gali būti struktūriškai visiškai skirtingos.
Echolokacija delfinuose.
Prieš dvidešimt metų delfinai buvo populiarūs. Netrūko fantastiškų spėlionių jokia su šiais gyvūnais susijusia tema. Laikui bėgant mada praėjo, o spekuliacijos pelnytai pamirštamos.
Kas liko? Kažkas, kas mokslininkus traukė nuo pat pradžių. Delfinai yra labai unikalūs gyvūnai. Dėl išskirtinai vandens gyvenimo būdo visos delfinų kūno sistemos – jutimo organai, kvėpavimo sistemos, kraujotakos sistemos ir kt. – veikia visiškai kitokiomis sąlygomis nei panašios sausumos žinduolių sistemos. Todėl tyrinėdami delfinus galime naujai pažvelgti į daugelį kūno funkcijų ir giliau suprasti pagrindinius jų pagrindu veikiančius mechanizmus.
Tarp visų delfinų kūno sistemų viena įdomiausių yra klausos sistema. Faktas yra tas, kad povandeninis matymas yra ribotas dėl mažo vandens skaidrumo. Todėl pagrindinę informaciją apie aplinką delfinas gauna per klausą. Tuo pačiu metu ji naudoja aktyvią vietą: analizuoja aidą, atsirandantį, kai jo skleidžiami garsai atsispindi nuo aplinkinių objektų. Echo suteikia tikslią informaciją ne tik apie objektų padėtį, bet ir apie jų dydį, formą, medžiagą, t.y. leidžia delfinui sukurti supančio pasaulio vaizdą ne blogesnį ar net geresnį nei regėjimo pagalba. Tai, kad delfinų klausa neįprastai išsivystė, buvo žinoma dešimtmečius. Delfinų smegenų sričių, atsakingų už klausos funkcijas, tūris yra dešimtis kartų didesnis nei žmonių (nors bendras smegenų tūris yra maždaug toks pat). Delfinai suvokia beveik 8 kartus didesnius akustinių virpesių dažnius (iki 150 kHz) nei žmonės (iki 20 kHz). Jie geba girdėti garsus, kurių galia yra 10-30 kartų mažesnė už žmogaus klausai prieinamą. Tačiau norint naršyti aplinkoje klausos pagalba, neužtenka girdėti garsus. Taip pat reikia subtiliai atskirti vieną garsą nuo kito. O delfinų gebėjimas atskirti garso signalus buvo menkai ištirtas. Mes bandėme užpildyti šią spragą.
Garsas – oro, vandens ar kitos terpės virpesiai, kurių dažniai nuo 16 iki 20 000 Hz. Bet koks natūralus garsas yra skirtingų dažnių virpesių rinkinys. Jo aukštis ir tembras priklauso nuo to, iš kokių dažnių virpesių sukuriamas garsas, t.y. kuo vienas garsas skiriasi nuo kito. Gyvūno ar žmogaus ausis geba analizuoti garsą, tai yra nustatyti, iš kokio dažnių rinkinio jis susideda. Taip yra dėl to, kad ausis veikia kaip dažnių filtrų rinkinys, kurių kiekvienas reaguoja į savo vibracijos dažnį. Kad analizė būtų tiksli, dažnio filtro nustatymai turi būti „aštrūs“. Kuo ryškesnis derinimas, tuo mažesnį dažnių skirtumą ausis išskiria, tuo didesnė jos dažnio skiriamoji geba (FRS). Tačiau garsas nėra tik skirtingų dažnių virpesių rinkinys. Kiekvienas iš jų laikui bėgant vis tiek keičiasi: tampa stipresnis, kartais silpnesnis. Klausos sistema turi sugebėti sekti šiuos greitus garso pokyčius ir kuo geriau tai daro, tuo turtingesnė informacija apie garso savybes. Todėl, be TRS, labai svarbi yra laiko skiriamoji geba (TRS). FRS ir HRV lemia gebėjimą atskirti vieną garsą nuo kito. Būtent šios klausos savybės matuojamos pas delfinus.
Norėdami išmatuoti bet kokią klausos ypatybę, turite išspręsti dvi problemas. Pirmiausia reikia parinkti testinius signalus, tai yra garsus su tokiomis savybėmis, kad gebėjimas juos girdėti priklausytų nuo išmatuotos klausos savybės. Pavyzdžiui, norint išmatuoti jautrumą, reikia naudoti įvairaus intensyvumo garsus: kuo silpnesnis girdimas garsas, tuo didesnis jautrumas. Norint išmatuoti skiriamąją gebą, bandomųjų garsų rinkinys turėtų būti sudėtingesnis, bet daugiau apie tai toliau. Antra, reikia išsiaiškinti, ar gyvūnas girdi, ar negirdi bandymo signalo. Pradėkime nuo antrosios užduoties. Norėdami sužinoti, ką delfinas išgirdo, panaudojome smegenų elektrinio aktyvumo įrašus. Kai veikia garsas, daugelis ląstelių sužadinamos vienu metu, o jų sukuriami elektriniai potencialai sudaro gana galingą signalą, vadinamą sužadintu potencialu (EP). Atskiros nervinės ląstelės elektrinį aktyvumą galima užfiksuoti tik įkišus į gyvūno smegenis mikroskopinį jutiklį-elektrodą. Tokie eksperimentai su labai organizuotais gyvūnais draudžiami. Bendras daugelio ląstelių aktyvumas (t.y. EP) gali būti užfiksuotas palietus galvos paviršių elektrodu. Ši procedūra yra visiškai nekenksminga. VP yra geras rodiklis, rodantis, ar delfinas girdi garsą. Jei po garso įrašymo užregistruojamas EP, tai reiškia, kad klausos sistema reaguoja į šį garsą. Jei VP reikšmė krenta, garsas suvokiamas ties kiek įmanoma. Jei VP nėra, greičiausiai garsas nėra suvokiamas. O dabar apie bandymo signalus, kurie naudojami širdies ritmui matuoti. Norint išmatuoti, naudojama technika, vadinama maskavimu. Pirmiausia duodamas bandomasis signalas – siunčiamas tam tikro dažnio garsas. Šis garsas sukelia elektrinį smegenų atsaką – EP. Tada prie garso pridedamas kitas garsas – trukdžiai. Trikdžiai užgožia bandomąjį signalą, kuris tampa mažiau girdimas, o EP amplitudė mažėja. Kuo stipresni trukdžiai, tuo stipresnis trukdymas, o esant tam tikram trukdžių intensyvumui VP visiškai išnyksta: pasiektas maskavimo slenkstis. Maskavimas naudojamas FRS matuoti, nes tai priklauso nuo klausos dažniui atrankinių savybių. Esant skirtingiems imties ir trukdžių dažniams, užmaskavimui trukdžių reikia daug stipriau nei kai dažniai sutampa. Tai yra dažnio selektyvumo pasireiškimas: klausos sistema sugeba atskirti bandomojo signalo dažnius ir trukdžius, jei jie skiriasi. Kuo ryškesnis dažnio selektyvumas, tuo labiau maskavimas susilpnėja, kai skiriasi imties ir trukdžių dažniai. Norint gauti tikslius kiekybinius duomenis, būtina išsiaiškinti, kaip maskavimo slenksčiai priklauso nuo dažnių skirtumo tarp imties ir triukšmo.
Pagrindinis rezultatas, gautas matuojant FRS maskavimo metodu: klausos filtrų, sureguliuotų skirtingiems garso dažniams, aštrumas. Norint apibūdinti filtrų ryškumą, čia naudojama metrika, vadinama derinimo dažnio ir ekvivalentinio filtro pločio santykiu. Mes nesigilinsime į tai, kaip jis apskaičiuojamas: svarbu, kad tai būtų vienas įvertinimas visoms derinimo kreivėms, ir kuo šis rodiklis didesnis, tuo derinimas ryškesnis. Ką sako šie rezultatai?
Pirmiausia apie išskirtinai aukšto dažnio atsaką, ypač aukštų dažnių diapazone (dešimtys kHz). Čia FRS lygis siekia 50 vnt., t.y. Delfinų klausa gali atskirti dažnius, kurie skiriasi tik 1/50. Tai 4-5 kartus geriau nei kitų gyvūnų ir žmonių. Tačiau toks aukštas FRS pastebimas tik aukštų dažnių, neprieinamų žmogaus klausai, srityje. Tiek žmonėms, tiek delfinams prieinamame diapazone delfinų klausos FRS yra pastebimai žemesnis – maždaug toks pat, kaip ir žmogaus. Kaip išmatuoti laikiną klausos skiriamąją gebą? Yra keletas būdų tai padaryti. Galite naudoti trumpų garso impulsų poras: jei intervalas tarp impulsų poroje yra didesnis už tam tikrą reikšmę, tada jie girdimi atskirai, o jei mažiau, jie susilieja į vieną paspaudimą. Minimalus intervalas, kuriuo galima išgirsti du atskirus impulsus, yra ŠSD matas. Galite naudoti garsą, kurio intensyvumas ritmiškai pulsuoja (garso moduliacija): maksimalus pulsacijų dažnis, kai jie dar nesusilieja į monotonišką garsą, taip pat yra ŠSD matas. Kitas būdas: nuolatiniame garse daroma trumpa pauzė. Jei pauzės trukmė labai trumpa, ji „paslysta“ nepastebimai. Minimali pauzės trukmė, kai ji gali būti aptikta, taip pat yra ŠSD matas. Kaip atskirti, ar gyvūnas girdi pasikartojantį garso impulsą, garsumo pulsavimą ar trumpą pauzę? Taip pat registruojant VP. Mažėjant pauzės trukmei, mažėja ir VP, kol visiškai išnyksta. Taip pat nustatomas ir kitų bandymo signalų girdimumas. Eksperimentai davė įspūdingų rezultatų. Pasirodė, kad delfino ŠSD ne 2-3, o net 10, o dešimtis (beveik 100) kartų didesnis nei žmonių. Žmogaus klausa leidžia atskirti daugiau nei vienos šimtosios sekundės dalies (10 ms) laiko intervalus. Delfinai skiria dešimties tūkstantųjų sekundės dalių (0,1-0,3 ms) intervalus. Garso garsumo pulsacijos sukelia EP, kai jų dažnis artėja prie 2 kHz (žmonėms – 50-70 Hz).
Kodėl klausos sistema paprastai turi vienokias ar kitokias FRS ir ŠRV ribas? Paprasčiausias atsakymas: nes tai yra riba to, kas įmanoma gamtai. Būtent toks įspūdis susidarė tiriant žmonių ir daugelio laboratorinių gyvūnų klausą: visuose FRS ir HRV yra gana artimi. Tačiau delfinai rodo, kad klausos sistema iš tikrųjų turi daug ryškesnį dažnio derinimą ir geresnį laiko intervalų atskyrimą. Kodėl kitų gyvūnų klausos sistema nepasiekė tokių rodiklių? Matyt, visa esmė yra neišvengiamame dažnio ir laiko skiriamosios gebos prieštaravime: kuo geresnis FRS, tuo prastesnis HRV ir atvirkščiai. Tai yra grynai matematinis dėsnis, galiojantis bet kuriai svyruojančiai sistemai, o ne tik ausiai: jei sistema yra smarkiai sureguliuota tam tikram dažniui (aukšto dažnio selektyvumas), tada ji turi mažą laiko skiriamąją gebą. Tai galima išreikšti paprastu santykiu: Q = F/B, kur Q yra dažnio selektyvumas (ryškumas), F yra dažnis, kuriam filtras sureguliuotas, B yra filtro dažnių juostos plotis (t. y. dažnių diapazonas, kurį jis naudoja). Leidimai). Signalo amplitudės kitimo greitis priklauso nuo B: kuo jis didesnis, tuo greičiau keičiasi signalas, filtras praeina, bet tuo jis „baugesnis“ (mažesnis Q). Todėl klausos sistema turi rasti kompromisą tarp FRS ir HRV, tam tikru lygiu apribodama abi šias charakteristikas. Vieno iš jų tobulinimas įmanomas tik kito pablogėjimo sąskaita. Prieštaravimas tarp FRS ir HRV tampa ne toks dramatiškas, nes didėja F dažnis: esant aukštiems dažniams, galima derinti plačią B juostą su ryškiu Q selektyvumu. Būtent tai pastebima delfine, įvaldžiusiame ultragarso dažnių diapazoną. . Pavyzdžiui, esant 100 kHz garso dažniui ir Q = 50 (labai didelis selektyvumas), filtro dažnių juostos plotis yra B = 2 kHz, t.y. Galima perduoti labai greitas, iki 2 kHz, garso moduliacijas. O esant 1 kHz dažniui, tokio pat selektyvumo filtras leistų tik 20 Hz dažnio moduliacijas – tai per mažai. Čia būtinas kompromisas: pavyzdžiui, esant 10 dažnio selektyvumui, galima perduoti moduliacijas iki 100 Hz, tai jau priimtina. Ir iš tiesų, būtent tai yra FRS ir HRV tokiu dažniu tiek žmonėms, tiek delfinams. Tai reiškia, kad klausos FRS ir HRV iš tikrųjų lemia ne klausos sistemai įmanomų ribų riba, o pagrįstas kompromisas tarp šių dviejų savybių. Taigi, iš pažiūros egzotiško gyvūno tyrimas leidžia suprasti pagrindinius visų gyvūnų ir žmonių klausos sistemos kūrimo principus.
Delfinų skleidžiami signalai naudojami bendravimui ir orientacijai pagal atsispindinčius garsus. Signalai skiriasi tos pačios rūšies viduje. Paaiškėjo, kad yra maitinimosi, nerimo, baimės, kančios, poravimosi, skausmo ir kt. Taip pat buvo pastebėtos rūšys ir individualūs banginių šeimos signalų skirtumai. Naudodami aukšto dažnio signalus, gaudydami šių signalų aidą, gyvūnai orientuojasi erdvėje. Aido pagalba delfinai net ir užsimerkę gali rasti maisto ne tik dieną, bet ir naktį, nustatyti dugno gylį, kranto artumą, panirusius objektus. Savo echolokacinius impulsus žmogus suvokia kaip durų girgždėjimą, besisukančių ant surūdijusių vyrių. Ar echolokacija būdinga baliniams banginiams, skleidžiantiems signalus, kurių dažnis siekia vos iki kelių kilohercų, kol kas neišaiškinta.
Delfinai siunčia garso bangas kryptingai. Riebalų pagalvėlė, esanti ant žandikaulio ir priešžandikaulių, ir įgaubtas priekinis kaukolės paviršius veikia kaip garso lęšis ir atšvaitas: koncentruoja oro maišelių skleidžiamus signalus ir juos garso pluošto pavidalu nukreipia į esantį objektą. Eksperimentinių tokio ultragarsinio prožektorių veikimo įrodymų buvo gauta SSRS (E.V. Romanenko, A.G. Tomilinas, B.A. Artemenko) ir užsienyje (V. Evansas, D. Prescottas, V. Sutherlandas, R. Bale'as). Susiformavus echolokaciniam aparatui su oro maišelių sistema galėjo atsirasti kaukolės asimetrija: dantytų banginių snukio kaulai dešinėje ir kairėje yra nevienodai išsivystę, ypač garso sklidimo zonoje. Taip yra dėl to, kad vienas garso takelis daugiau naudojamas garsams leisti, o kitas – kvėpavimui.
5.3.Aklųjų echolokacija.
Norėdami naršyti pasaulyje, regos negalią turintys žmonės gali nesunkiai naudoti echolokaciją, savo, „natūralią“, kuriai nereikia naudoti jokių techninių priemonių. Nuostabu, kad tokių įgūdžių turintis žmogus gali daug nuveikti, net važinėtis dviračiais ar riedučiais.
Atrodo neįtikėtina, bet žmonės apskritai gali naudoti echolokaciją taip pat, kaip ją naudoja tokie gyvūnai kaip šikšnosparniai ar delfinai. Žmogų galima išmokyti atpažinti aplinkinių objektų atsispindinčias garso bangas, nustatyti šalia esančių objektų padėtį, atstumą ir net dydį.
Atitinkamai, jei žmogus turėtų galimybę sužinoti, kur ir kas yra, tada jis galėtų judėti erdvėje be jokių problemų. Šis orientavimosi metodas jau sukurtas ir mokomas akliesiems.
Žmogaus echolokacijos kūrėjas ir populiarintojas ( žmogaus echolokacija- tai šios technikos pavadinimas) – Danielis Kish ( Danielis Kišas). Jis pats yra visiškai aklas ir išmoko orientuotis aplinkiniame pasaulyje garsų pagalba. Metodo esmė labai paprasta: jis spragteli liežuviu ir klausosi aido, kuris atsiranda, kai garsai atsispindi nuo skirtingų paviršių.
Atrodytų, kad šią techniką galima naudoti tik „kiek“, nes aidas vos girdimas. Tačiau tai visai netiesa: su jo pagalba Danielius gali judėti per apaugusius plotus ir netgi – tuo sunku patikėti! - važiuoti dviračiu.
Kai kurie aklieji mano, kad kai kurie jų pojūčiai yra ekstrasensorinio pobūdžio. Pavyzdžiui, toks žmogus, eidamas alėja, gali jausti „spaudimą“ nuo kiekvieno medžio, pro kurį praeina. To priežastis gana suprantama: akivaizdu, kad materija yra jų žingsnių aide, kurį apdoroja pasąmonė. Be to, kaip paaiškėjo, tai yra patirtis, kurią galima perimti.
6. Pasaulio aidas:
Radijo signalų vėlavimai, kurie buvo ne kartą įrašyti nuo pat radijo eros pradžios, vadinami „Stoermerio paradoksu“, „pasaulio aidu“, „ilgai uždelstais aidais“ (LDE). Tai reiškia radijo aidus su labai ilgais vėlavimais ir neįprastai mažais energijos nuostoliais. Skirtingai nuo gerai žinomų aidų su sekundės dalies uždelsimu, kurių mechanizmas jau seniai paaiškintas, radijo signalų vėlavimai sekundėmis, dešimtimis sekundžių ir net minutėmis išlieka viena seniausių ir labiausiai intriguojančių paslapčių. jonosferos fizikos. Dabar sunku įsivaizduoti, bet šimtmečio pradžioje bet koks įrašytas radijo triukšmas visų pirma buvo laikomas audros ir slėgio epochos lengvumu nežemiškos civilizacijos signalais:
„Pasikeitimai, kuriuos pastebėjau, įvyko tam tikru metu, o analogijos tarp jų ir skaičių buvo tokios aiškios, kad negalėjau jų susieti su jokia man žinoma priežastimi. Esu susipažinęs su natūraliais elektros trikdžiais, kylančiais dėl saulės, poliarinės mėlynos ir telūrinės srovių, ir buvau kiek įmanoma įsitikinęs, kad šie sutrikimai atsirado ne dėl kokių nors įprastų priežasčių... Tik po kurio laiko tai įvyko. supratau, kad mano pastebėtas trukdis galėjo būti sąmoningo veiksmo rezultatas. Nuojauta, kad aš pirmasis išgirdau sveikinimą iš vienos planetos į kitą, mane apima vis labiau... Nepaisant silpnumo ir neapibrėžtumo, tai suteikė gilų įsitikinimą ir tikėjimą, kad netrukus visi žmonės kaip vienas žiūrės į dangų aukščiau. mus, kupinus meilės ir pagarbos, užfiksuoti gerosios žinios: Broliai! Gavome žinią iš kitos, nežinomos ir tolimosios planetos. Ir skambėjo: vienas... du... trys...“
Nikolajus Tesla, 1900 m
Tačiau LDE taip nebuvo – mintis, kad radijo aidai gali būti dirbtinis reiškinys, savotiška vizitinė kortelė; nežemiškas palydovas, patraukęs mūsų dėmesį, ši idėja buvo iškelta tik po to, kai 1960 m. žurnale „Nature“ paskelbė trumpą astronomo Ronaldo Bracewello pastabą. Iš pradžių LDE buvo suvokiami kaip įrodymas, kad kosminėje erdvėje yra specifinių greitai judančios plazmos debesų, galinčių ne tik atspindėti radijo signalus, kaip žemės jonosfera, bet ir sufokusuoti pradinį signalą taip, kad atsispindėtų jo galia. signalas viršija trečdalį originalo galios! Atspirties taškas buvo inžinieriaus Jörgeno Halso laiškas garsiajam astrofizikui Karlui Stoermeriui.
Astrofizikas Stoermeris, fizikas Van der Pol (garsioji Van der Pol lygtis) ir inžinierius Halsas surengė eksperimentų seriją, kurios tikslas buvo patikrinti reiškinio buvimą ir jo pasireiškimo dažnį.
1927 m. Eindhovene esantis siųstuvas pradėjo perduoti impulsus, kuriuos užrašė Halsas Osle. Iš pradžių kiekvienas signalas buvo trijų Morzės taškelių seka. Šie signalai buvo kartojami kas 5 sekundes. Rugsėjo mėnesį buvo pakeistas siųstuvo režimas: intervalai padidinti iki 20 sekundžių. Eksperimento detalės nėra pakankamai išsamiai aprašytos, nes eksperimento sąlygos buvo paskelbtos konferencijos pranešimų medžiaga ir ribotu kiekiu. 1928 m. spalio 11 d. pagaliau buvo užregistruota daugybė radijo aidų, Van der Polas tai praneša savo telegramoje Stoermeriui ir Hulse'ui: „Praėjusią naktį mūsų signalus lydėjo aidai, aido laikas svyravo nuo 3 iki 15 sekundžių, pusė aidas ilgiau nei 8 sekundes! » Hulse'as ir Stoermeris savo ruožtu patvirtino, kad gavo šiuos aidus Osle. Sulaukta kelių atgarsių serijų. Įrašyti radijo vėlavimai svyravo nuo 3 sekundžių iki 3,5 minutės! 1929 m. lapkritį eksperimentas buvo baigtas. Buvo tiksliai užfiksuotos 5 radijo vėlavimų serijos. Tų pačių 1929 m. gegužę J. Gaulle'is ir G. Talonas atliko naują sėkmingą LDE fenomeno tyrimą.
1934 m. „uždelsto radijo aido“ fenomeną pastebėjo anglas E. Appletonas, o jo duomenys, pateikti histogramos pavidalu, yra viena aiškiausiai pateiktų LDE eksperimentų medžiagų.
1967 metais F. Crawfordas Stanfordo universitete atliko eksperimentus LDE aptikti. Reiškinys buvo patvirtintas, tačiau ypač ilgų radijo aidų ir serijų, panašių į tuos, kurie buvo stebimi 20-30-aisiais, nebuvo aptikta. Dažnai pasitaikydavo 2 ir 8 sekundžių vėlavimų, kai dažnio poslinkis ir laikas tarp aido impulsų buvo suspaustas, palyginti su laiku tarp pagrindinio signalo impulsų. Patirtis tiriant žinomus LDE duomenis lemia dar vieną įdomų pastebėjimą – bet kuriame naujame radijo bangų diapazone, t.y. diapazone, kuris tik pradedamas naudoti, reiškinys pasireiškia aiškiai ir nuosekliai, kaip ir 20-aisiais, tada po kelerių metų aidai „išblunka“ ir serijos nebeįrašomos.
Anglų astronomas Lunenas pastebėjo, kad XX amžiaus 20-ajame dešimtmetyje pastebėtuose aiduose nebuvo laiko suspaudimo, nebuvo Doplerio dažnio poslinkio, o Šturmerio dažnių intensyvumas išliko pastovus, nepaisant vėlavimo laiko. Paskutinis faktas yra labai sunkiai paaiškinamas, liekant prie prielaidų apie signalo natūralumą - natūralūs radijo aidai su 3 sekundžių ir 3 minučių vėlavimu iš esmės negali būti vienodo intensyvumo - signalas išsisklaido, nes skleidžiama banga siųstuvas vis dar nėra nuoseklus lazerio impulsas!
Tai buvo Duncanas Lunenas, kuris iškėlė hipotezę, kad Sturmerio serijos aidas yra tarpžvaigždinio zondo signalas, o delsos laiko pokytis yra bandymas perduoti tam tikrą informaciją. Darydamas prielaidą, kad ši informacija buvo apie planetų sistemos, iš kurios atkeliavo zondas, vietą, jis, remdamasis analogija su žvaigždynų paveikslu žvaigždžių sferoje, padarė išvadą, kad zondo siuntėjų namų žvaigždė yra Epsilon Bootes. Jis išnagrinėjo vieną iš Stoermerio 1928 m. serijų.
Luneno geometrinių konstrukcijų savavališkumą beveik iš karto parodė ne skeptikai, o patys entuziastai – bulgarų astronomijos mylėtojai, naudodami kitokį iššifravimo būdą, gavo dar vieną siuntėjų „tėvynę“ – žvaigždę Zetą Leo ir A. Shpilevskio iššifravimą. metodas pagaliau leido gauti visiems gerai žinomą Tau Keithą, kurio taip laukė visi.
Dabartinė situacija buvo labai panaši į tą, kuri aprašyta jo Stanislavo Lemo romane „Viešpaties balsas“ – spaudoje pasirodžiusi trumpa pastaba, kurioje buvo užuomina apie Kontaktą, paskendo pseudomokslinių publikacijų jūroje, kurio bet kuris rimtas žmogus neapsvarstė visos informacijos be šališkumo . Tiesa, Luneno atveju nereikėjo specialiųjų tarnybų dalyvavimo, nereikėjo ir dezinformacijos – viską, kas įvyko, galima vertinti kaip patikrinimo procedūrą, kurią, kaip jau minėjome, atliko patys entuziastai... Tai, kad tokius „nuotraukas“ galima padaryti be didelių sunkumų, rodo toliau pateiktas paveikslėlis.
Jame pavaizduotos impulsų koordinatės, įrašytos META eksperimente ir paskelbtos Astrophysical Journal. Kiekvienas iš šių impulsų buvo panašus į gerai žinomą „signalą“ Oho! ir jie buvo užregistruoti toje pačioje „karštoje“ linijoje – 21 cm ilgio bangoje! Jei sujungsite dangaus signalų koordinates datų nustatyta tvarka, gausite tam tikro erdvėlaivio „trajektoriją“.
Atrodytų, viskas – štai jie! Bet, deja, tai tik artefaktas – įrenginys, kuriuo buvo skenuojamas dangus, nuskaitė tik labai mažą vertikalų intervalą ir diena iš dienos šis intervalas kilo aukštyn, o paskui, pasiekęs maksimalią vertikalią žymę, pradėjo kristi žemyn.
7. Naudotos literatūros sąrašas:
1. Fizikos vadovėlis 9 klasė / A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik - Maskva: „Bustard“, 2004 m.
2. Pramoginė fizika; 1 knyga/ Ya.I. Perelman - Maskva: „Mokslas“, 1986 m.;
3. Fizika gamtoje; knyga studentams / L.V. Tarasovas - Maskva: „Apšvietimas“, 1988 m.;
4. Ką? Kam? Kodėl? didelė klausimų ir atsakymų knyga / Vert. K. Mišina, A. Zykova – Maskva: „EXMO – Spauda“, 2002 m.
5. 2 garsumo teorija / R e le ir J. juosta iš anglų kalbos - Maskva, 1955 m.; 6. Aidas žmonių ir gyvūnų gyvenime / G r i f f i n D. vert. iš anglų kalbos – Maskva, 1961 m.
7. Didžioji Kirilo ir Metodijaus enciklopedija; 2 kompaktiniai diskai – 2002 m.;
8. Renesanso Europos poetai. – Maskva;: Grožinė literatūra; 1974 m.;
9.
Aidai žmonių ir gyvūnų gyvenime, vert. iš anglų k., Griffin D., Maskva, 1961 m.
10.
Navigacijos echolotai, Fiodorovas I. I., Maskva, 1948 m.;
11. Echolotai ir kitos hidroakustinės priemonės, Fiodorovas I. I., 1960 m.;
12. Navigacijos echolotai, „Įranga ir ginklai“, Tolmachev D., Fedorov I., 1977;
13. Echolokacija gamtoje, 2 leidimas, Airapetyants E. Sh., Konstantinov A. I, 1974 m.
