Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

СВЕТ И ЗВУК

А. БЕНДИТСКИЙ, Е. ФАТАХУТДИНОВА. Тембр человеческой речи и Солнце. "Философские исследования" 2003, № 1, стр. 134-137.

Наибольшее количество информации человеку дает зрение. Для общения он использует речь. И еще Ньютон около трехсот лет назад догадывался об аналогии между цветным зрением и слухом. Сегодня появились теоретические оценки, подтверждающие это предположение.

Около двух лет назад была опубликована работа, в которой было показано, что произведение скорости света ссв на среднюю длину волны его видимого диапазона λсв приблизительно равно произведению скорости звука сзв на длину волны λзв: ссвλсв сзвλзв . Это соотношение носит неслучайный характер: из него в точности получается спектральный максимум частот человеческой речи - 550 Гц:

λзв max = λсв max ссв/с зв, где λсв max - максимум кривой видности человеческого глаза ≈ 0,55 мкм.

Произведение сλ определяет скорость расплывания волнового пакета и входит в формулы, по которым оценивают разрешающую способность оптических и акустических приемников. Из этих формул, в частности, следует, что угловое разрешение глаза (угловое расстояние между двумя точками, которые еще видны по отдельности) γзр = 3 x10-4 радиан, а на расстоянии метра линейное разрешение τзр 0,3 миллиметра при размере поля четкого зрения (когда изображение попадает на желтое пятно сетчатки) τп.зр = 10 сантиметров, или в угловых мерах ≈ 6o.

Слуховой аппарат воспринимает звук, приходящий со всех сторон, но за счет бинаурального эффекта способен определять направления на его источники. На расстоянии порядка 3 метров, достаточном для речевого контакта, линейное разрешение слуха τакуст ≈ 20 сантиметрам. Это соответствует угловому разрешению γакуст ≈ 3o.

Таким образом, τакуст τп.зр. Это означает, что возможности зрения и слуха согласованы так, что направление на источник звука определяется с точностью, позволяющей сразу увидеть его. А пространственное разрешение глаза позволяет на расстоянии несколько километров, вплоть до линии горизонта, обнаружить крупное животное - добычу или хищника. Полученной с помощью зрения информацией человек делится при помощи речи с соплеменниками, которые могут точно определить источник звука и скоординировать свои действия.

Приведенное выше приблизительное равенство действительно описывает преобразование человеком информации из оптической в акустическую, причем информационные возможности обоих каналов оказываются согласованными.

Из приведенных рассуждений следует еще один вывод. Спектральный состав излучения нагретого тела зависит от его температуры (эту зависимость дает формула Планка, связывающая температуру тела Т, длину волны излучения λ и его энергию Е). Излучающая поверхность Солнца имеет температуру 5500oС, которая определяет спектр видимого света и, следовательно, длину волны максимальной видности λсв max. Поэтому можно утверждать, что и диапазон частот человеческой речи определяется температурой нашего светила. Если существует жизнь в иных мирах, то обитатели планетарных систем красных карликов, видимо, должны басить, а голубых гигантов - разговаривать высокими голосами. Это следует учесть писателям-фантастам...


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «Рефераты»