Естественно-научные трактаты - Аль-Фараби
Скачать (прямая ссылка):
Звук получается тем лучше, звучит тем яснее, чем сильнее оказываемое сжатие. Чем глаже оба тела, сталкивающиеся между собой, тем больше получается слипание их молекул и тем сильнее вырывается воздух, сжатый между ними. Так получается, когда сталкиваются железо и медь. Наоборот, чем шершавее поверхность, тем свободнее оказываются молекулы и тем менее вероятно возникновение звука. Так, например, шерсти или губке трудно произвести звук. С другой стороны, сам по себе воздух может дать звук, если, например, по этому воздуху хлестнуть кнутом. Та часть воздуха, которой коснулся кнут, сопротив-
198
АЛЬ-ФАРАБИ
ляется удару, не расходится. Ее молекулы сжимаются и ведут себя точно так же, как молекулы меди или других тел подобного рода. То же самое происходит и с водой. Когда она сопротивляется удару, возникает звук. Звук не возникает, когда вода расходится, уступая удару и не оказывая ему сопротивления.
Таково в общих чертах объяснение, каким образом возникает звук. Теперь же посмотрим, каким образом возникший звук достигает нашего слуха.
Звук передается через воздух, отталкиваемый при столкновении двух тел. Отталкиваемый воздух придает следующему слою воздуха, непосредственно с ним соприкасающемуся, точно такое же движение, какому сам подвержен, этот слой, в свою очередь, передает это движение следующему слою, и так далее. Звук, переданный таким образом от слоя к слою воздуха, доходит до воздуха, содержащегося в слуховом канале, а затем до слухового центра.
Нота. Нота является единым звуком, который длится известное время внутри того тела, где он возник. Ноты возникают от тел, способных к колебанию. Под таковыми мы подразумеваем тела, которые, получив движение в разных направлениях, сохраняют это движение в тече-
О некоторых принципах физики 199
ние известного времени. Исходное движение постепенно достигает всех частей тела, о котором идет речь, то есть всех его молекул, даже если причина, вызвавшая это движение, уже прекратилась. Примером тел подобного рода могут служить струны.
Сохраняющееся движение струны сотрясает воздух, окутывающий струну, и движет его. Таким образом между молекулами этого воздуха получаются последовательные толчки. Когда движение, приданное струне, прекратилось, сталкивающиеся молекулы воздуха успокаиваются, звук угасает. Ноту можно также получить от тела, которое волокут, которое скользит вдоль другого тела, передавая последнему, как в игре на ребабе, серию равномерных толчков, которые разгоняют окружающий воздух.
Воздух, который вводят понемногу, по с силой внутрь вогнутого тела, как, например, полая флейта и родственные ей инструменты, дает ноту. Ибо этот воздух равномерно толкает стенки этого тела в течение известного времени и, кроме того, сами его молекулы сталкиваются. Когда одно тело передает другому толчок, удар передается также окружающему воздуху. Отталкиваемый воздух скользит и вихрится на гладкой поверх-
200
АЛЬ-ФАРАБИ
ности тела, подвергнутого удару, и порождает звук, ноту.
Также когда воздух, отталкиваемый телом, которому нанесен удар, встречается с другим телом, толкает его, отталкивается от него и снова ударяется о следующее тело и так далее, то возникает нота. Такое движение длится какое-то время, но постепенно интенсивность его теряется и, наконец, угасает. Все эти явления способны породить ноту. Л теперь рассмотрим причины, обусловливающие высоту или низкость йоты.
Причины, обусловливающие высоту и низкость звука. Высота и низкость звука зависят обычно от степени сжатия, налагаемого на молекулы воздуха, отталкиваемого под влиянием толчка. Чем больше сжатие, тем острее звук. Чем слабее он и чем свободнее среда, тем ниже оказывается звук. Все, что усиливает сжатие молекул воздуха, является причиной усиления остроты звука, а все, кто ослабляет молекулы, освобождает их, является причиной более низкого звука. Ускоренное движение молекул воздуха и их резкое отталкивание являются одной из причин их большего сжатия. Ибо скорость движения воздуха мешает его дезинтеграции и позволяет ему достигнуть нашего уха, когда он еще сжат.
О некоторых принципах физики 201
Также, чем трение одного тела о другое оказывается сильнее, тем острее получается звук, ибо более энергичное трение порождает большее уплотнение молекул, и, чем слабее оно, тем ниже звук.
И еще, чем ударяемое тело тверже и глаже, тем острее возникающий звук. Ибо воздух, отскакивающий от тела, обладающего подобными качествами, оказывается более уплотненным, сжатым. Когда отталкиваемый воздух находится в более значительном количестве, а приданный ему импульс не силен, то бег его будет замедленным, а сжатие меньшим. Звук, порождаемый им, будет ниже. Когда же, наоборот, количество отталкиваемого воздуха невелико, а импульс силен, то бег воздуха убыстряется, а сжатие его более интенсивно. Звук, возникающий при этом, получается более высоким. Это объясняет нам, почему в клавиатуре флейты маленькие отверстия дают острые и высокие звуки, а более крупные отверстия дают йоты более низкие. Тем не менее случается, что отверстие большого диаметра, близко расположенное к мундштуку флейты, дает более острый звук, чем отверстие малого диаметра и отдаленное от мундштука. То, что воздух вырывается из более крупного отверстия, притом ближе расположенного к
