Слух человека способен уловить этот умиротворяющий звук на большом расстоянии, однако мало кто догадывается, что за мелодией лесного ручья или бегущей из крана струи скрывается не само движение жидкости, а сложный процесс высокочастотных колебаний газа.
На самом деле вода, как таковая, абсолютно беззвучна: если вы посмотрите на струю, которая движется ровно и гладко, словно неподвижный стеклянный стержень, вы не услышите ничего, кроме тишины. Такое упорядоченное состояние, когда слои воды скользят параллельно друг другу, не перемешиваясь и не создавая завихрений, ученые называют ламинарным течением.
Настоящее «пение» воды начинается лишь тогда, когда этот идеальный порядок нарушается и в поток попадает воздух, закручиваясь в мириады микроскопических пузырьков. Когда струя падает в чашу или огибает камень в реке, она захватывает с собой порции кислорода, которые под давлением воды начинают вибрировать. Каждый такой пузырек работает как крошечный резонатор: он пульсирует, создавая акустическую волну, а частота этого звука напрямую зависит от его размера. Маленькие пузырьки создают высокий «хрустальный» звон, а крупные — низкое, глухое бульканье.
Физики из Саутгемптонского университета с помощью высокоскоростных камер и гидрофонов доказали, что журчание — это своеобразная коллективная симфония миллионов воздушных включений, рождающихся и погибающих в струе падающей воды доли секунды.
Интересно, что по характеру этого шума мозг человека может подсознательно определить температуру воды: холодная вода более вязкая и создает пузырьки одного типа, а горячая — более текучая, что меняет тональность всплесков. Если из потока полностью откачать растворенный воздух и сохранить его идеально гладкое течение, ручей замолчит, превратившись в призрачное безмолвное движение.
Так что привычное журчание воды на самом деле является голосом воздуха, который отчаянно пытается вырваться из водяного плена, превращая физику поверхностного натяжения в самую узнаваемую природную музыку на планете.
Источник