Геохимик Джон Эндрю Хиггинс, работающий в Антарктиде, поделился видеозаписью льда, брошенного в скважину глубиной 137 метров. Звук, издаваемый куском льда, удивил зрителей. Что-то подобное мы могли слышать в детстве, когда смотрели мультики, но никак не ожидали встретить на исследовательской станции в одной из самых удалённых точек мира. Рассказываем, чем можно объяснить такую необычную акустику.
What does a 9 inch ice core sound like when dropped down a 450 foot hole? Like this! Credit to @peter_neff for the idea and @Scripps_Polar, @sciencejenna, @GeosciencesPU, @US_IceDrilling, and @paleosurface for the execution! pic.twitter.com/pW7LxKdbUB
— John Andrew Higgins (@blueicehiggins) February 7, 2020
Причиной такой акустики является эффект Доплера
Эффектом Доплера называют изменение тональности звука при условии, что источник и приёмник звука движутся друг относительно друга. Если источник и приёмник сближаются, спектр частот смещается в сторону повышения, если удаляются — в сторону понижения. Он назван в честь Кристиана Доплера — австрийского физика, который описал это явление в 1842 году.
Эффект Доплера на примере с машиной
Скорее всего вам приходилось наблюдать, как меняется тональность звука от движущейся на большой скорости машины. Вначале, когда автомобиль приближается, звук от него имеет повышенную тональность. Затем, когда машина находится вблизи наблюдателя, тональность выравнивается до нормальной. Когда авто удаляется, тональность понижается относительно нормальной.
Эффект Доплера на примере куска льда
Первое, что мы слышим при падении льда, это изменение тональности звука. Источник звука — в нашем случае это небольшой кусок льда — удаляется от слушателя, и спектр частот смещается в сторону понижения.
Но странный звук на видео объясняется не только эффектом Доплера. На то, что мы слышим также влияет движение звуковых волн по всей длине скважины. «Когда лёд попадает на дно скважины, звуковые волны идут не только вверх, но также отражаются от стенок. Вот почему мы слышим это «пиу», — объясняет гляциолог Питер Нефф из Университета Миннесоты.
