Вселенная океана. Как устроена стихия, которая формирует нашу планету - Хелен Черски

и явно не счел его сколько-нибудь примечательным. Но мы, пожалуй, можем ему это простить, ведь под водой человеческое ухо справляется со своей работой неважно. Наш слуховой аппарат состоит из трех частей, отвечающих, грубо говоря, за три задачи. Торчащая из черепа воронкообразная трубка, которую большинство из нас привыкло называть ухом, – на самом деле всего лишь наружное ухо. Основное его назначение – улавливать звуковые волны и направлять их через слуховой проход во внутреннюю часть слухового аппарата. Так звук добирается до среднего уха – наполненной воздухом полости со сложной системой рычагов, преобразующих колебания воздуха в колебания жидкости. Когда эти движения передаются жидкости, находящейся в каналах внутреннего уха, мы, собственно, и слышим звук. То есть фактически мы воспринимаем не что иное, как колебания жидкости во внутреннем ухе. Но чтобы звук туда проник, он должен пройти через наружное и среднее ухо, которые в отличие от внутреннего заполнены воздухом. Теперь несложно понять, в чем тут загвоздка: любая граница раздела «жидкость – воздух» работает как двустороннее зеркало для отражения звука. Достигая ушной раковины ныряльщика, шумы моря встречают на своем пути как раз такую непреодолимую преграду, не говоря уже о том, что и следующее звено слухового аппарата, этот важнейший «пункт пропуска», тоже наполнено воздухом. Не в состоянии пробиться через барьер, звук попросту от него отскакивает. А значит, даже если целый подводный оркестр будет исполнять под самым ухом дайвера свои симфонии, услышать их он не сможет.

Хотя постойте… Человек же способен воспринимать звуки под водой. Неидеально, конечно. Но один обходной путь все-таки существует. Вода – высокоплотная и почти несжимаемая среда, и если подобрать вещество, близкое к ней по свойствам, то звук сможет проходить через границу раздела с минимальными потерями. На роль такого проводника неплохо подходит костная ткань, тем более что когда мы погружаемся в море, то наша челюсть и прочие кости черепа почти непосредственно соприкасаются с водой. За счет этого подводные звуковые колебания могут проникать внутрь слухового аппарата, несмотря на воздушный барьер. Другими словами, посредством вибрации костей черепа звук из воды передается напрямую во внутреннее ухо, минуя блокирующие полости в виде наружного и среднего уха.

Когда у вас в следующий раз будет возможность нырнуть и сделать пару гребков под водой, вспомните об этом неочевидном канале связи между вашей головой и водной толщей и попробуйте проследить, как он работает. Конечно, костная проводимость имеет свои ограничения: по эффективности она уступает воздушной и, кроме того, годится в основном для звуков низкой частоты. И тем не менее прислушайтесь. Как знать, быть может, вам удастся распознать шум дорожного движения, гул скрытых под бетонным полом насосов (если вы плаваете в обычном городском бассейне) или рокот судовых двигателей (если дело происходит в море). Все эти звуки постоянно присутствуют в воде, но никогда не пересекают границу раздела с воздухом, поэтому на суше вы и не догадываетесь, что чего-то лишены. Если говорить о более высоких тонах (например, о плеске волн на поверхности или стуках о стенку на другой стороне бассейна), то их уловить значительно труднее, поскольку они хуже передаются через костную ткань. Так или иначе, звук, который раздается у вас в голове, не вполне отчетлив и может напоминать этакое невнятное бормотание. Но главное, что он есть! Ныряльщики, совершающие погружения на задержке дыхания, определенно могут слышать некоторые шумы моря, и Жак-Ив Кусто тоже наверняка знал, что подводный мир не безмолвствует…

Почему же в документальных фильмах легендарного француза не нашлось места для голосов океана? Главная причина, скорее всего, в том, что сам способ съемки порождал массу мелких, но очень шумных объектов: газовых пузырьков. Сжимаемость воды, как уже говорилось, крайне мала, за счет чего звук может распространяться на большие расстояния: при малейшем импульсе молекулы немедленно приходят в колебательное движение, толкая соседей, и возмущение передается от одной частицы к другой. Другое дело – несравненно более податливые пузырьки. Акваланг устроен таким образом, что в момент вдоха открывается специальный клапан, который подает порцию воздуха из баллона в легкие, обеспечивая комфортное дыхание. Когда же дайвер делает выдох, то газ выделяется прямо в воду, расходясь целым снопом дрожащих переливчатых шариков, наперегонки устремляющихся к поверхности. В момент, когда очередная такая «виноградина» отрывается от остальной массы выдыхаемого газа, она теряет правильные очертания и растягивается, но небольшой воздушный каналец все еще соединяет ее с общим скоплением. Потом эта перемычка лопается, и пузырек вновь обретает компактную сферическую форму, сдавливая содержащийся внутри воздух. Но сжатый воздух хочет расшириться: он давит на воду и увеличивается в размерах. Вода ему противодействует и толкает обратно. В результате пузырек попеременно то сжимается, то слегка надувается – словно бы дышит, и так происходит до тех пор, пока газ не придет в равновесие[160]. За счет этих ритмичных колебаний в воде и создается звуковая волна.

Когда вода из сосуда звонким ручейком стекает в большую чашу или когда вы опускаете в пруд пустую бутылку, чтобы набрать воды, то можно услышать характерное бульканье: это и есть тот самый звук, что сопровождает рождение воздушных пузырьков. Крупные пузырьки поют басом, у маленьких тембр повыше, но каждый вливает свой голос в общий хор. Даже один-единственный пузырек, врываясь в воду, заявляет о себе довольно громко, а аквалангист во время погружения производит их в поистине неимоверных количествах, так что в ушах у Кусто и его команды должен был стоять нескончаемый, все заглушающий гомон. В условиях такой какофонии ни один дайвер не смог бы уловить музыку океана.

Документальная картина о приключениях команды Кусто на судне «Калипсо» – это захватывающий рассказ о жизни исследователей морских глубин. Вот экипаж работает на задней палубе, мелькают ярко-желтые баллоны с воздухом, снуют туда-сюда красные шерстяные шапочки, у кого-то в углу рта сигарета, все предельно сосредоточены. Полным ходом идет подготовка к очередному десантированию под воду. Кажется, эти ихтиандры принадлежат сразу двум стихиям. Однако с точки зрения звуков океан в фильме никак не представлен, так что в каком-то смысле это немое кино. На камерах, конечно, есть микрофоны, и фоном для многих подводных кадров служит журчание пузырьков выдыхаемого воздуха. Но ни одного собственного звука моря. Кинолента насыщена человеческой речью и оркестровой музыкой, воплощающей композиторское (то есть опять-таки человеческое) восприятие океана. Легкие флейтовые рулады и потусторонние соло гобоя, бравурные кличи медных духовых и раскаты фортепианных аккордов… И только самому герою повествования не дают слова. Блестящий дебютант все время молчит, так что можно подумать, в глубинах моря