Раскрыты секреты поющих чаш

Джон Буш из Массачусетского технологического института (США) и Дени Тервань из Льежского университета (Франция) провели исследования гидродинамических и акустических свойств четырех тибетских поющих чаш, предназначенных для релаксации и медитации у буддистов. Как выяснилось, особого рода звук создается сложной интерференцией волн на воде.

Впрочем, буддисты позаимствовали секрет изготовления поющих чаш у тибетских огнепоклонников. По словам специалистов, он был известен еще в V веке до нашей эры. Для этого используются такие материалы, как бронза с добавлениями цинка, железа, золота, серебра, никеля. Состав сплава, как и параметры каждой чаши, могут различаться.

Чтобы заставить чашу петь, ее сначала заполняют водой, а потом круговыми движениями водят по краю деревянным или обернутым кожей молоточком, извлекая звуки.

В ходе исследования ученые использовали микросъемку и звуковой динамик, издававший звуки на той же резонансной частоте, что и тибетские чаши. Как выяснилось, на поверхности жидкости при вибрации стенок емкости возникают так называемые волны Фарадея, характерные для колебательных процессов, происходящих в сыпучей среде. Когда частота вибрации достигает критического предела, вода начинает пузыриться, почти как при кипении.

Самое интересное, что если использовать другие контейнеры (скажем, стучать молоточком или палочкой по хрустальным бокалам), ничего подобного не наблюдается. То есть, раздается приятный звон, но ничего похожего на пение. Соотношение состава, размера и толщины стенок чаши рассчитано таким образом, что наложение друг на друга волн Фарадея начинает отрывать от поверхности капли воды. В некоторых случаях они отскакивают от нее, а порой скользят по ней… Это хаотическое соприкосновение водяных капель с волнами и друг с другом и порождает "поющий" звук.

Читайте также: Сонолюминесценция: звук, рождающий свет

Многие адепты буддизма утверждают, что вибрации, создаваемые восточными "музыкальными инструментами" (в том числе и поющими чашами), обладают и терапевтическим эффектом, "настраивая" организм слушателя на здоровый лад. Однако о лечебном эффекте музыки на человеческий организм было известно еще в древности, и не только на Востоке. Так, например, знаменитый лекарь Асклепий излечивал от ишиаса (заболевание корешков пояснично-крестцового отдела спинного мозга, что-то вроде радикулита) с помощью игры на трубе, а Демокрит рекомендовал при многих болезнях слушать игру на флейте…

Фото: AP

Даже в середине XIX столетия британский физик и математик Джеймс Кларк Максвелл занимался лечением больных эпилепсией, душевными недугами, параличом, водянкой, импотенцией и различными видами лихорадки, играя им на музыкальных инструментах. По его теории, в процессе игры возникали электромагнитные колебания, воздействовавшие на организм пациентов и стимулировавшие иммунитет.

Некоторые современные исследователи придерживаются мнения, что физиологический аспект такого лечения основан на восприимчивости нашей центральной нервной системы к акустическим воздействиям. Звуковые волны направляют нам импульсы необходимой частоты, и ЦНС дает организму "команду" на выработку биологически активных веществ, регулирующих работу внутренних органов и систем.

Разумеется, не всякий звук целебен. Например, сторонники теории "целебной музыки" придерживаются мнения, что полезнее всего слушать классику, а вреднее всего — тяжелый рок, прослушивание которого угнетает сердечно-сосудистую систему и может даже привести к летальному исходу. Впрочем, эти данные пока не проверены. Кроме того, "классика" Запада и Востока весьма отличается. Например, российскому слушателю японская классическая музыка гагаку вряд ли бы показалась приятной, а японцы считают произведения Баха или Бетховена слишком дисгармоничными. Но, в то же время, на Востоке, очевидно, не зря занимаются изготовлением и использованием ритуальных устройств вроде поющих чаш. Вспомним хотя бы, что в таких странах, как Китай или Япония, где исповедуется буддизм и, следовательно, постоянно раздается пение чаш, самый низкий процент раковых заболеваний!

Читайте также: Русский с китайцем создали плащ-невидимку

Между тем, как утверждают Буш и Тервань, помимо медитационного и сопутствующих эффектов, изучение гидродинамических свойств поющих чаш способно принести пользу и в других сферах — в частности, при конструировании систем впрыска топлива. Дело в том, что при этом процессе было бы логично использовать тот самый "пузырящийся" эффект, вызываемый наложением волн Фарадея. А его удобнее всего исследовать, проводя молоточком по стенке поющей чаши…

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"