В предложку нашей группы во "ВКонтакте" частенько кидают интересные посты из каналов, которые распространяют альтернативные взгляды на мир. Над некоторыми из них можно разве что посмеяться, но есть и такие, которые служат отличным источником вдохновения для написания новой статьи. Недавно один из таких постов и привлек наше внимание.
Даже беглого взгляда хватает, чтобы понимать: данном изображении указано что-то связанное с геометрией и звуком, а не порталами в потусторонний мир. По крайней мере пунктир от ртов мушкетёров на это недвусмысленно намекает. Однако некоторые комментаторы восприняли содержание текста вполне серьезно.
Ну что ж, раз уж альтернативщики начали распространять эту чушь, а мы её встретили как минимум в 3-х источниках, то почему бы не разобрать: а откуда данная страница и что же такое на ней изображено?
История одного человека
В действительности, это страница одной из множества работ Афана́сия (Атанасиуса) Ки́рхера - немецкого ученого и изобретателя XVII века. Человека просто с невероятной тягой к познанию и креативность
Будучи монахом ордена иезуитов, он посвятил всю свою жизнь исследованию окружающего мира. Среди его интересов были история, математика, физика, геология и много ещё что.
Одним из ярких примеров его одержимости знаниями является история о том, как он решил изучить связь между вулканами Этна, Стромболи и Везувий. Но просто быть свидетелем череды извержений и едва не быть погребённым под завалами здания иезуитской коллегии ему оказалось мало. В Неаполе он попросил проводника и добрался с ним до жерла Везувия. Но и этого было недостаточно! Дабы удовлетворить своё любопытство, он обвязал себя верёвкой и спустился в самое жерло, дабы рассмотреть всё получше.
Для понимания всей эпичности данного поступка: мало того, что это крайне рисковано, так ещё и для большинства итальянцев жерло Везувия ассоциировалось напрямую с воротами в ад, а Кирхер, на минуточку, был священником! Но зато в 1664 году в свет вышел двухтомный фолиант «Подземный мир"
А в другой его работе от 1650 года «Musurgia Universalis» есть схема так называемого катценклавира («котоклавесина»), которое, по его задумке, должно было развлекать итальянского принца, обременённого заботами, связанными с его положением». Причём Кирхер даже не первый, кто до такого додумался. Есть и более ранние источники, рассказывающие о подобной изобретении.
Открытия, опередившие время
Среди множества его увлечений и областей интересов была природа звука и закономерности его распространения. В итоге в 1650 году им был написан уже упомянутый трактат «Универсальная музургия, или Великое искусство созвучия и диссонанса» (Musurgia Universalis Sive Ars Magna Consoni Et Dissoni), который помимо методов издевательства над котиками содержал и множество весьма прогрессивных и новаторских знаний о распространении звука. Собственно, страничка, упомянутая в посте мракобесов, как раз оттуда и посвящена различным экспериментам Кирхера с акустическими пространствами и теорией эха.
Так что же там написано? В латыни мы не сильны, так что поможет нам в этом ИИ, за что огромное спасибо нашему подписчику Павлу Чередниченко.
Проблема V: Построить полифонное эхо, или такое, которое после произнесения первого звука и других предложений повторяет несколько раз
Задача пятая
"О создании многоголосого эха, или такого, что после первого звука и прочих слов повторяет их многократно**
Напомню здесь о том, что было сказано нами в третьем предложении о промежутках эха. И поскольку в этом тонком деле невозможно установить точное и математически выверенное расстояние, пусть каждый испытует его собственным слухом или механическим способом.
Поступайте же так: отыщите стену гладкую и твёрдую, наилучшим образом отражающую голос. Приближайтесь к ней и удаляйтесь, пока эхо не станет откликаться вам одним лишь слогом — и это расстояние тщательно измерьте известной вам мерой. Затем отступайте по прямой, пока эхо не зазвучит двумя слогами — и вновь измерьте расстояние с великой тщательностью. После сего отступайте ещё, пока эхо не ответит вам тремя слогами, и так далее со всеми многосложными словами, неизменно соблюдая меру расстояния.
И покажет вам опыт, что промежутки, на коих эхо прибавляет по одному слогу, отнюдь не равны меж собой, но становятся всё меньше и меньше. Таким же образом можно сотворить эхо многозвучное, повторяющее слоги многократно..."
А непосредственно иллюстрация с круглыми баррикадами отсылает нас к другой задаче:
Опять же для той части наших читателей, что как и мы не знакома с латынью - приводим перевод
"Задача VI
При любых точках, расположенных на окружности, построить круговое и полифоническое эхо. См. фигуру. 3 (те самые "укрепления") на табл. XV.(Это как раз то, что мракобес принял за век)
Пусть будут даны звукоотражающие (фонокамптические) точки на окружности ABCDEFGHIKLM, расположенные как угодно, к которым из центра A, являющегося источником звука, проведены линии AB, AC, AD и т.д. Утверждаю: если из точки G, лежащей на полудиаметре окружности, провести линии GB, GC, GD, GE, GF, GG, GI, GK, GL, то будет определено положение звукоотражающих предметов.
Ибо поскольку по предложению 16 книги 4 "Начал" углы в полукруге прямые, то линии, проведённые из G к звуковым линиям, проведённым из A, будут перпендикулярны.
Следовательно, звук, отражённый от объекта, помещённого над линией AB, отразится в A; а объекты, помещённые над линиями CDEFGHIKL, поскольку они перпендикулярны к звуковым линиям, проведённым из A, подобным образом отразят звук обратно в A.
Кроме того, поскольку линии, проведённые из A, становятся длиннее и длиннее, следует, что звук будет отражаться в A с большим или меньшим запозданием; отсюда возникнет полифоническое эхо, повторяющее звуки столько раз, сколько точек расположено на окружности. Если же в обоих полукругах они будут находиться на равных расстояниях от A, то через равные промежутки времени будут возвращать эхо, причём с удвоенной силой."
Ну а художественное изображение козлоногого существа и девы в облаках - отсылает нас к древнегреческой мифологии о связи сатира Пана и нимфы Эхо, отвечающей за распространение звука в горах. Так что никакой мистики и демонологии, а исключительно аллегория, красоты ради.
Ну как, увидели в этом что-нибудь про потопы, катастрофы или нашествие Ктулху и ему подобных? Но, будем честны, провокация засчитана.
Вообщем Афанасий Кирхер был невероятно умным человеком для своего времени и насколько мог правильно определил очень многое из природы звука.
1. Геометрическая природа отражения звука
- Кирхер правильно понимал, что звук отражается от твёрдых гладких поверхностей по законам, аналогичным отражению света
- Его геометрические построения с линиями и окружностями соответствуют современному представлению о звуковых лучах
2. Зависимость эха от расстояния
- Правильно установлено, что для возникновения эха нужно определённое расстояние
- Экспериментальный метод измерения расстояний для разного количества слогов научно обоснован
3. Инженерный подход
- Идея создания архитектурных структур для управления эхом реализуема и соответствует законам акустики
- Концепция множественных отражений от разных поверхностей верна
Чего не хватало до полной картины:
1. Волновая природа звука
- Кирхер рассматривал звук преимущественно как лучи (подобно свету)
- Отсутствовало понимание частоты, длины волны, интерференции, дифракции
- Не было известно о продольной природе звуковых волн
2. Физические параметры звука
- Нет упоминаний о скорости звука (~343 м/с в воздухе)
- Отсутствует понимание затухания звука с расстоянием
- Нет учёта поглощения и рассеивания звуковой энергии
3. Временны́е характеристики
- Для различения эха нужен интервал ~0.1 секунды (минимум 17 метров до препятствия)
- Практическая реализация "полифонного эха" крайне сложна из-за наложения отражений
Но нужно учитывать, что Кирхер работал за 150+ лет до:
- Экспериментов Хладни с звуковыми фигурами (1787)
- Волновой теории звука (XIX век)
- Измерения скорости звука
Подводим итоги
А теперь немного выводов. Для чего вообще мы написали данную статью?
Во-первых, если очередной мракобес будет нести околесицу про то, что люди были лапотными крестьянами до ХХ века, а потом кто-то подарил им все знания — смело кидайте данный труд. Он отлично доказывает обратное. При этом в "Универсальной музургии" нет информации или сверхтехнологий, которые бы не мог постичь чисто эмпирическим путём исследователь XVII века;
Во-вторых, показать, что может ИИ если использовать его с умом, а не просто клепать мракобесный бред со смешными картинками. Оказывается это ещё и отличный инструмент, убирающий препятствия для познания;
Ну и, в-третьих, почему бы и нет? Нам было интересно узнать подробности жизни и научной деятельности невероятного человека, надеемся и вам тоже.
А если вам понравились такие обзоры исторических источников, то не забывайте подписываться на нас, ставьте пальцы вверх, а также оставляёте комментарии. А ещё весь канал ведётся на голом энтузиазме, так что будем благодарны, если поддержите канал копеечкой. Те самые звёздочки, что недавно ввели в Дзен это тоже способ поддержки канала. Даже небольшой взнос это хороший стимул для нас делать ещё больше интересных материалов. Спасибо, что читаете нас!