ΗΧΟΣ ΚΑΙ ΑΚΟΥΣΤΙΚΗ

Από τον:
Νίκο Πάντσο
Καθηγητή Αγγλικών

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ
2. ΣΥΝΤΟΜΗ ΑΝΑΦΟΡΑ ΣΤΗΝ ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΗΣ ΑΚΟΥΣΤΙΚΗΣ
Α. ΠΕΡΙ ΗΧΟΥ
Α1. ΔΙΑΔΟΣΗ ΤΟΥ ΗΧΟΥ
Α2. ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΗΧΟΥ
Α3. ΕΙΔΗ ΚΑΙ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΓΝΩΡΙΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΗΧΟΥ
Α4. ΑΡΜΟΝΙΚΕΣ ΤΟΥ ΗΧΟΥ
Α5. Η ΥΠΟΚΕΙΜΕΝΙΚΗ ΕΝΤΑΣΗ ΤΟΥ ΗΧΟΥ
ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΗΝ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ
Α6. ΑΚΟΗ. ΑΥΤΗ Η ΥΠΕΡΟΧΗ ΑΙΣΘΗΣΗ !
Β. ΑΚΟΥΣΤΙΚΗ - ΗΛΕΚΤΡΑΚΟΥΣΤΙΚΗ

 

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Ακουστική είναι η επιστήμη της συμπεριφοράς των ηχητικών κυμάτων . Μελετά την παραγωγή , διάδοση , και λήψη των εν λόγω κυμάτων από το ανθρώπινο αυτί . Είναι επίσης η επιστήμη που ασχολείται επισταμένως με όλα γενικά τα μηχανικά κύματα , τα οποία εκτείνονται πέρα από το ακουστικό φάσμα του ανθρώπινου αυτιού και ως εκ τούτου δεν γίνονται αντιληπτά .

Τέτοια κύματα είναι

α) τα χαμηλής συχνότητας κύματα που παράγονται από τους σεισμούς
( υποηχητικά κύματα)
και β) τα υψηλής συχνότητας ή υπερηχητικά κύματα καθώς και οι υψίσυχνες ταλαντώσεις των ατόμων στα στερεά σώματα .

Η Ακουστική είναι εξαιρετικά σημαντική

α) στον λόγο και στην ακρόαση (ραδιοφωνικά studios , θεατρικές αίθουσες , συνεδριακούς χώρους)
και β) στην μουσική ( παραγωγή και ακρόαση ) σε studios ηχογράφησης και αίθουσες συναυλιών.

Χώροι σαν τους προαναφερθέντες , κατασκευασμένοι χωρίς να έχουν προηγηθεί μελέτες που αφορούν την ακουστική κλειστών χώρων , είναι σχεδόν βέβαιο ότι θα δημιουργήσουν απαράδεκτες συνθήκες ακρόασης με αποτέλεσμα ένα δυσάρεστο ακουστικό συναίσθημα στο ακροατήριο . Μερικά από τα προβλήματα που δημιουργούνται είναι ηχώ , στάσιμα κύματα , τυχαίες ανακλάσεις των ηχητικών κυμάτων , χρωματισμός του ήχου που οφείλεται σε ανεπιθύμητους συντονισμούς στην αίθουσα κ.ά..

horizontal rule

2. ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΗΣ ΑΚΟΥΣΤΙΚΗΣ .

Το Σύμπαν δεν μπορεί να περιοριστεί στα σύνορα της αντίληψηs , πράγμα που έκαναν μέχρι σήμερα οι άνθρωποι . Απεναντίαs , η αντίληψη είναι εκείνη που πρέπει να αναπτυχθεί και να πλατύνει το Σύμπαν.....'FRANCIS BACON, ' AFORISMUS '
O ήχοs , για χιλιάδεs xρόνια , αποτέλεσε αντικείμενο μελέτηs διαφόρων πολιτισμών, που πίστευαν ότι είναι ένα μονοπάτι που αν το ακολουθήσουμε, μπορούμε να εισχωρήσουμε στα βάθη της ψυχής μας. Πολιτισμοίόπως ο Αιγυπτιακός και ο Κινεζικός είχαν κατασκευάσει μουσικά όργανα καιείχαν ενδιαφερθεί για τις ιδιότητες του ήχου. Οι λαοί της Μεσοποταμίας όπως Σουμέριοι, Ασσύριοι, Χαλδαίοι, Βαβυλώνιοι και Πέρσες είχαν επίσης κατασκευάσει μουσικά όργανα όλων των οικογενειών και συνέδεαν τους ήχους τους με τις φωνές των θεών.
Στην Άπω Ανατολή και στα θρησκευτικο-φιλοσοφικά συστήματα που αναπτύχθηκαν εκεί, υπάρχουν αρκετές αναφορές στον ήχο. Ο Βραχμανισμός και μετέπειτα ο Ινδουισμός που αποτελεί απόληξή του, αναφέρονται στο θεό της δημιουργίας, τον Βράχμα, από τον οποίο γεννήθηκαν η γη, ο ουρανός, και ο αέρας και από αυτόν σαν πνοή ο άνεμος(Vayu). Σύμφωνα με την παράδοση, ο Βράχμα δίδαξε στον σοφό Ναράδα την μουσική ο οποίος με την σειρά του την δίδαξε στους ανθρώπους.
Ο Ταοϊσμός, που ιδρύθηκε από τον Κινέζο φιλόσοφο Λάο-Τσε, μιλά για τον "υπέροχο ήχο της φύσης" και οι σαμάνοι, ιερείς μιας θρησκείας των Ουραλο-Αλταικών λαών της Βόρειας Ασίας, χρησιμοποίησαν τον ήχο για να αποτολμήσουν ταξίδια σε άλλους κόσμους.
Στον Ιουδαϊσμό, τον Ισλαμισμό και τον Χριστιανισμό γίνεται αναφορά στον λόγο του θεού που διατυπώνεται προφορικά-- ο θεός μίλησε και όλα έγιναν κατανοητά.
Ο Σουφισμός, μυστικιστική θρησκεία μωαμεθανικού ασκητισμού και η Καμπάλα, σύστημα Εβραϊκής θεοσοφίας, περιγράφουν την ανθρωπότητα σαν να περιέχει έναν πυρήνα ήχου, μια αρχική συχνότητα. Ο ήχος είναι ο πυρήνας της ίδιας της ύπαρξης μας.
Oι Αρχαίοι Έλληνες ασχολήθηκαν αρκετά νωρίς με θέματα ήχου και ακουστικής. Ήταν κατά πάσα πιθανότητα γνωστό σε αυτούς ότι ο ήχος είναι ένα κυματικό φαινόμενο, συμπέρασμα στο οποίο προφανώς κατέληξαν μετά από παρατηρήσεις στα υδάτινα κύματα, τα οποία σχηματίζονται αν ρίξουμε π.χ μια πέτρα σε ήρεμα νερά. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα τον σχηματισμό ομόκεντρων κύκλων, των οποίων η διάμετρος αυξάνεται όσο απομακρύνονται από το σημείο στο οποίο έπεσε η πέτρα, που στην περίπτωση αυτή αποτελεί το ηχητικό σώμα, την ηχογόνα πηγή.
Από τους πρώτους που ασχολήθηκαν με θέματα ακουστικής ήταν ο Πυθαγόρας από τη Σάμο(580πΧ-500πΧ). Η τυραννική διακυβέρνηση του Πολυκράτη τον εξαναγκάζει να εγκαταλείψει τη Σάμο και να εγκατασταθεί στον Κρότωνα, πόλη της Νότιας Ιταλίας, όπου ίδρυσε μια φιλοσοφική και θεολογική σχολή.
Ήταν ο πρώτος που παρατήρησε ότι ο φθόγγος πού παράγεται από μια τεντωμένη χορδή είναι ανάλογος με το μήκος της και ότι η κρούση τεντωμένων χορδών παράγει αρμονικούς τόνους όταν οι αναλογίες των μηκών των χορδών είναι ακέραιοι αριθμοί. Επινόησε το μονόχορδο, το οποίο αποτέλεσε όργανο μελέτης της ηχητικής απόδοσης των υπό δόνηση χορδών. Το όργανο αυτό, γνωστό επίσης και ως ηχόμετρο, απέκτησε αργότερα και περισσότερες από μια χορδές χαρακτηριζόμενο από τον αριθμό των χορδών του ως δίχορδο, τρίχορδο κ.ο.κ.
Είναι πολύ πιθανό ότι προσπάθησε να ανακαλύψει ποια σχέση έχουν η διάμετρος και το τέντωμα της χορδής στην παραγωγή φθόγγων, αλλά η προσπάθειά του δεν ήταν επιτυχημένη.
Ανάλογη συνεισφορά στην ακουστική είχαν και άλλοι οπαδοί της Πυθαγόρειας σχολής σε διάφορες χρονικές περιόδους. Ο Ίππασος από το Μεταπόντιο (500περ. π.Χ) υπήρξε ίσως ο πλέον σημαντικός στοχαστής του πρώιμου Πυθαγορισμού.
Οι αριθμητικές μεσότητες και η δυνατότητα εφαρμογής τους στις μουσικές συμφωνίες,(συνηχήσεις δύο φθόγγων), ήταν το κύριο αντικείμενο μελέτης στο οποίο επιδόθηκε με ζήλο. Προς τούτο κατασκεύασε μπρούτζινους δίσκους με ίσες διαμέτρους αλλά διαφορετικά πάχη, για να μελετήσει τους παραγόμενους ήχους. Το πείραμα, σύμφωνα με τον θέωνα τον Σμυρναίο, επανέλαβε χρησιμοποιώντας αγγεία αντί δίσκων, τα οποία γέμιζε με διαφορετικές ποσότητες νερού για την παραγωγή διαφορετικών συμφωνιών. Από τα όσα έχουν ήδη αναφερθεί συνάγεται ότι oι Πυθαγόρειοι προχώρησαν σε πειραματικές έρευνες, για να αποδείξουν τις θεωρίες τους σχετικά με την ταχύτητα δόνησης των σωμάτων και των παραγόμενων ήχων.
Ο σημαντικότερος στοχαστής του μέσου πυθαγορισμού είναι ο Αλκμαίωνας ο Κροτωνιάτης, ο οποίος άκμασε περί το 500π.Χ. Προέβη στην μελέτη των αισθητηρίων οργάνων και ιδιαίτερα του αυτιού και του ματιού, και θεωρείται ο θεμελιωτής της επιστημονικής ιατρικής.
Ο ύστερος πυθαγορισμός αντίθετα έχει να επιδείξει πολλά σημαντικά ονόματα καθώς και σημαντικές πληροφορίες γύρω από το έργο τους. Ο Ξούθος, γνωστός σε μας από τα "Φυσικά" του Αριστοτέλη, υποστήριξε την ύπαρξη κενού στο σύμπαν και διατύπωσε, πρώτος αυτός, μια θεωρία για την αέναη διαστολή και συστολή του σύμπαντος.
Μεγάλη μορφή του πυθαγορισμού που συνέγραψε ικανό αριθμό έργων ήταν ο Αρχύτας ο Ταραντινος(428-365 π.Χ), ο οποίος υπήρξε φίλος του Πλάτωνος και θεμελιωτής της επιστημονικής μηχανικής. Στην πραγματεία του " Περί Αρμονίας" αναφέρεται στους ήχους (κρότοι, θόρυβοι ) που παράγονται από τα σώματα, τα οποία συγκρούονται ενώ βρίσκονται σε κίνηση. Κάποιες φορές, λόγω της απόστασης από το ανθρώπινο αυτί, της έντασής τους, ή της μειωμένης ταχύτητας της σύγκρουσης, οι ήχοι αυτοί δεν είναι δυνατόν να γίνουν αντιληπτοί από το ανθρώπινο αυτί. Όσοι όμως συλλαμβάνονται, μπορούν να μελετηθούν και να διακριθούν ως προς την οξύτητά τους, που έχει σχέση με την γρήγορη κίνηση, και την βραδύτητά τους, που έχει σχέση με την αργή κίνηση. Ο Αρχύτας μάλιστα προέβη σε μια σειρά πειραμάτων, στην προσπάθειά του να εδραιώσει την θεωρία του που αναφέρεται στην σχέση του ύψους μιας νότας με την ταχύτητά της. Χρησιμοποίησε μια ράβδο η οποία, κινούμενη με διαφορετικές ταχύτητες, παρήγαγε κάθε φορά ήχο το ύψος του οποίου μεταβαλλόταν ανάλογα με την ταχύτητα. Το ίδιο συνέβαινε και με τις νότες που παράγονταν από την χρήση σωλήνων με διαφορετικά μήκη. Ίσως μάλιστα στον Αρχύτα να προηγήθηκε η πειραματική μέθοδος και τα συμπεράσματα που εξήγαγε να επέφεραν και τις αντίστοιχες θεωρητικές διατυπώσεις. Ένας από τους τελευταίους αξιόλογους του ύστερου πυθαγορισμού, φιλόσοφος αλλά κυρίως σπουδαίος μαθηματικός, ήταν ο Νικόμαχος ο Γερασηνός (60-120μ.Χ). Συνέγραψε το "Εγχειρίδιον Αρμονικής", στο οποίο υποστήριξε ότι υπάρχει αναλογία μεταξύ αριθμών και μουσικών νοτών και μάλιστα, οι ιδιότητες των μουσικών νοτών ρυθμίζονται κατά κάποιο τρόπο από αριθμούς. Σε
κάποιο άλλο σημείο αναφέρει, ότι η ταχύτητα με την οποία δονείται ο αέρας καθώς επίσης και το μέγεθος της ηχητικής πηγής, συνεισφέρουν στην παραγωγή του ήχου και μπορούμε με κάποιο τρόπο να τον μετρήσουμε.
Τα πειράματα των Πυθαγορείων αποτελούν ένα σημαντικό κεφάλαιο της ιστορίας της επιστήμης. Η ανάπτυξη της παρατηρητικής και πειραματικής μεθόδου στον κλάδο της ακουστικής είναι ο τομέας εκείνος, στον οποίο χρωστά την φήμη της η Πυθαγόρεια σχολή.

Ο Πλάτων (428-347π.Χ.) υπήρξε ένας από τους επιφανέστερους φιλοσόφους της αρχαιότητας, μαθητής του Σωκράτη. Δίδαξε στην Αθήνα και σε μερικά από τα έργα του, τα οποία συνέταξε με την μορφή διαλόγων, ασχολήθηκε με θέματα ακουστικής και μουσικής. Στην "Πολιτεία", δια στόματος Σωκράτη, δείχνει να ειρωνεύεται τους μουσικούς οι οποίοι "ζητούνε αριθμούς μέσα στις συμφωνίες που ακούονται με τα αυτιά και δεν ανεβαίνουν σε προβλήματα, για να εξετάσουν και να δούν, ποιοι αριθμοί είναι αρμονικοί και ποιοι όχι και γιατί". Σε έναν άλλο διάλογο του, τον "Τίμαιο", αναφέρεται στην ύπαρξη των τεσσάρων στοιχείων γη, φωτιά, νερό και αέρας τα οποία, από διάφορες αιτίες που περιγράφονται στον διάλογο, βρίσκονται σε αδιάκοπη κίνηση και δεν επιτρέπουν την ύπαρξη κενού σε αυτό. Η διατύπωση αυτή του Πλάτωνα είναι αντίθετη με εκείνη του Ξούθου για το ίδιο ζήτημα. Σύμφωνη με του Πλάτωνα ήταν η άποψη του Αριστοτέλη από τα Στάγειρα (384-322π.Χ.), που υπήρξεμαθητής του. Στα "Φυσικά" του αναφέρει ότι "μερικοί νομίζουν πως η ύπαρξη του αραιού και του πυκνού αποδεικνύει ότι υπάρχει κενό. Εάν όμως δεν υπάρχουν, τα πράγματα δεν μπορούν να συσταλθούν και να συμπιεσθούν. Αν όμως δεν συνέβαινε αυτό, ή δεν θα υπήρχε καθόλου κίνηση, ή το σύμπαν θα διογκωνόταν, ή ο αέρας και το νερό θα έπρεπε πάντοτε να εναλλάσσονται σε ίσες ποσότητες, ή θα έπρεπε αναγκαστικά να υπάρχει κενό, όπως ισχυρίζεται ο Ξούθος. Διαφορετικά δεν είναι δυνατόν να συμβεί διαστολή και συμπίεση (συστολή)". Η προσπάθεια του Ξούθου να αποδείξει την ύπαρξη κενού ,με την χρήση της εις άτοπον απαγωγής, δεν πείθει τον Αριστοτέλη, ο οποίος στην συνέχεια του κειμένου επιχειρηματολογεί κατά της θεωρίας αυτής. Όσον αφορά την διάδοση του ήχου, ο Αριστοτέλης γνώριζε ότι γίνεται με κύματα και ότι αυτή η κίνηση του αέρα γεννιέται από κάποια ηχητική πηγή, ένα ηχογόνο σώμα, το οποίο δονούμενο σπρώχνει τον αέρα που το περιβάλλει, έτσι ώστε ο ήχος ταξιδεύει αναλλοίωτος για μια απόσταση ανάλογη με την διάρκεια της αναταραχής του αέρα.
Aνάλογη άποψη διατύπωσε και ο Στράτων ο Λαμψακηνός (330-270π.Χ. περίπου), φυσικός Περιπατητικός φιλόσοφος, μαθητής και διάδοχος του Θεόφραστου. Έγραψε πολλά συγγράμματα και, υπό την επίδραση του Δημόκριτου, ερμήνευσε εμπειριο-φυσιοκρατικά την Αριστοτελική φιλοσοφία .Στο σώμα των Αριστοτελικών έργων έχουν συμπεριληφθεί τα μη γνήσια συγγράμματα "Περί ακουστών" και "Περί θαυμασίων ακουσμάτων", τα οποία δεν μπορούν να αποδοθούν με απόλυτη βεβαιότητα στον Στράτωνα. Είναι όμως σχεδόν βέβαιο ότι το κείμενο που ακολουθεί ανήκει σε αυτόν και θέτει σε σωστές βάσεις την θεωρία του ήχου. "Οι ήχοι -φωνητικοί ή άλλοι- δημιουργούνται από την πρόσκρουση πραγμάτων μεταξύ τους ή από την πρόσκρουση του αέρα πάνω σε πράγματα. Η μετάδοση του ήχου δεν οφείλεται στο ότι ο αέρας παίρνει κάποιο συγκεκριμένο σχήμα, πράγμα που μερικοί πιστεύουν ότι συμβαίνει, αλλά σαν ελαστικό μέσο που είναι, διαστέλλεται ή συστέλλεται σύμφωνα με τις εξωτερικές ωθήσεις που δέχεται. Η πρόσκρουση της αναπνοής στον αέρα εξωθεί αυτόν σε βίαιη κίνηση, η οποία μεταδίδεται στο αμέσως επόμενο στρώμα αέρα. Έτσι, ο ήχος μεταδίδεται προς κάθε κατεύθυνση και τόσο μακριά όσο φθάνει η κίνηση του αέρα". Πολύ σημαντική επίσης υπήρξε η συμβολή του στον τομέα της πειραματικής έρευνας.
Την άποψη ότι ο ήχος είναι κυματικό φαινόμενο υποστήριξε και ο Χρύσιππος (280-206π.Χ.), ο μεγαλύτερος ίσως Έλληνας Στωικός φιλόσοφος, ο οποίος θεωρείται ισάξιος του Αριστοτέλη όσον αφορά ζητήματα λογικής. Υπολογίζεται ότι συνέγραψε περισσότερα από 700 έργα, αλλά σήμερα σώζονται μικρά αποσπάσματα από ελάχιστα από αυτά. Πίστευε ότι το κύμα είναι μια ανατάραξη, που κινείται μακριά από την πηγή με την μορφή κύκλων και μεταφέρει ποσότητες ύλης σε μεγάλη απόσταση.
Ο Μάρκος Βιτρούβιος Πολλίων, Ρωμαίος αρχιτέκτων και μηχανικός που άκμασε τον 1ο π.Χ. αιώνα (70-15π.Χ.), συνέγραψε το περίφημο έργο "De architectura" το οποίο περιέχει, μεταξύ άλλων, πολύτιμες πληροφορίες για την αρχιτεκτονική και τις μηχανικές κατασκευές της εποχής εκείνης, καθώς και προγενέστερων. Το βιβλίο αυτό ανακαλύφθηκε στο St. Gallen το 1414μ.Χ. και άσκησε μεγάλη επιρροή στην κατασκευή των Αναγεννησιακών θεάτρων, καθώς ο συγγραφέας του αναφέρεται γενικά στις αναλογίες και ακουστικές ιδιότητες των Ελληνιστικών και Ρωμαϊκών θεάτρων. Κατά την άποψή του, πρέπει να προηγηθεί πολύ προσεκτική μελέτη όσον αφορά την επιλογή της τοποθεσίας στην οποία θα κατασκευασθεί το θέατρο και η οποία, όπως ισχυρίζεται, θα επιβραβευθεί από το βελτιωμένο αποτέλεσμα των φωνών των ηθοποιών. Θεωρεί ότι η φωνή κινείται κατά μήκος αμέτρητων κυκλικών κυματισμών, που απλώνονται από το κέντρο και επεκτείνονται κινούμενοι, όχι μόνο οριζόντια, αλλά ταυτόχρονα υψούμενοι κατακόρυφα κατά στάδια. Στο βιβλίο αυτό ασχολήθηκε επίσης με θέματα ηχούς και αντήχησης, ενίσχυσης του ήχου με την εφαρμογή της αρμονικής θεωρίας, καθώς και με την χρήση ηχητικών βάζων στα θέατρα, για μεγαλύτερη καθαρότητα του ήχου.
Ένα από τα μεγαλύτερα πνεύματα και ίσως ο πλέον μορφωμένος άνθρωπος της εποχής του ήταν ο Ανίκιος Μάνλιος Σεβερίνος Βοήθιος (470-524 μ.Χ.), Ρωμαίος φιλόσοφος και πολιτικός, ο οποίος συνέγραψε το ονομαστό έργο Περί της παρηγορίας της φιλοσοφίας". Άριστος γνώστης της Ελληνικής γλώσσας, μετέφρασε και σχολίασε τις Πλατωνικές φιλοσοφίες της εποχής του.
Πολύ σημαντική όμως ήταν η συνεισφορά του και στην μελέτη του ήχου και της μουσικής. Στο σύγγραμμα του "De institutione musica", εντοπίζει τις διαφορές μεταξύ των ειδών του ήχου - τόνος/ θόρυβος, θεμελιώδης / αρμονικός - αναφέροντας επίσης ότι η ισορροπία των αρμονικών είναι εκείνη που δίνει στον ήχο ένα ιδιαίτερο χρώμα, την ποιότητα του, και μας επιτρέπει να αναγνωρίσουμε το μουσικό όργανο που ακούγεται, χωρίς να είναι απαραίτητο να το δούμε. Ήταν βαθύς γνώστης της μουσικής και επιδίωκε να εισαγάγει τους σπουδαστές του, που γνώριζαν ήδη αριθμητική, σε μεγαλύτερη κατανόηση της αριθμητικής αναλογίας και αρμονίας. Το έργο του σχετικά με τη μουσική θεωρείται ακόμη και σήμερα εξαιρετικής σημασίας, γιατί παρέχει σε μας μια πολύ περιεκτική αναφορά για την μουσική και προσδιορίζει, μέσω της λογικής, τον χώρο που αυτή καταλαμβάνει στο σύμπαν.
Ο Robert Grosseteste (1168-1253), Άγγλος στην καταγωγή, προσπάθησε με την σειρά του να διατυπώσει μια ικανοποιητική θεωρία για την διάδοση του ήχου και του φωτός. Στα σχόλιά του για τα "Αναλυτικά Ύστερα" ( Posterior Analytics) βιβ. ΙΙ, κεφ ΙV, αναφέρει τα εξής: "Η κρούση μιας ηχογόνας πηγής την αναγκάζει να πάλλεται για κάποιο χρονικό διάστημα, γιατί η εξαναγκασμένη κίνησή της και μια φυσική δύναμη εναλλάσσονται μεταξύ τους και την ωθούν σε παλινδρομήσεις, μετακινώντας την από την φυσική της θέση που ήταν η κατάσταση ηρεμίας. Η δόνησή της θέτει σε κίνηση τον αέρα, από τον οποίο περιβάλλεται η πηγή αυτή, ο οποίος επεκτείνεται προς όλες τις
κατευθύνσεις σε ευθείες γραμμές. Ο Grosseteste μίλησε και για τις ανακλάσεις που υφίσταται ο ήχος όταν προσκρούει σε εμπόδια, λέγοντας χαρακτηριστικά ότι μετά την πρόσκρουση ο ήχος " αναγεννάται γυρνώντας προς τα πίσω".
Θεμελιωτής της σύγχρονης μηχανικής και της πειραματικής φυσικής, με τεράστια συνεισφορά στην μοντέρνα επιστημονική σκέψη, υπήρξε ο Ιταλός μαθηματικός, αστρονόμος και φυσικός Galileo Galilei, o οποίος γεννήθηκε το 1564 στην Πίζα και πέθανε το 1642 στο Αρτσέτρι. Μελέτησε τις παλμικές κινήσεις των ηχογόνων σωμάτων και διατύπωσε νόμους όπως: 1) Το ύψος ενός ήχου εξαρτάται από τον αριθμό των παλμικών κινήσεων που εκτελεί το ηχογόνο σώμα και 2) Το ύψος του ήχου μίας χορδής είναι αντιστρόφως ανάλογο του μήκους της. Ανάλογες παρατηρήσεις, βέβαια, είχαν γίνει και από τον Πυθαγόρα, αλλά ο Γαλιλαίος είναι ο πρώτος που προσπάθησε να συνδέσει τα συμπεράσματα που προέκυπταν από τα πειράματά του με τις μαθηματικές γνώσεις. Είναι ο εισηγητής της αληθινής επιστημονικής έρευνας. Στο σπουδαίο σύγγραμμα του, "Διάλογοι αφορώντες δύο νέες επιστήμες", ανακεφαλαιώνει τα αποτελέσματα των πρώιμων πειραμάτων του και τους ώριμους συλλογισμούς του για τις αρχές της μηχανικής. Το σύγγραμμα αυτό αποτελεί τον ακρογωνιαίο λίθο της σύγχρονης φυσικής και τυπώθηκε στο Leiden το 1648.
Ο Marin Mersenne (1588-1648), Γάλλος φιλόσοφος, θεολόγος και μαθηματικός, που θεωρείται "πατέρας της ακουστικής", υπήρξε υπερασπιστής του Descartes και του Galilei στην αυστηρή που δέχονταν από τον κλήρο.
Συνέχισε το έργο του Γαλιλαίου στην ακουστική και σε αυτόν οφείλεται το γεγονός ότι ο Γαλιλαίος έγινε γνωστός εκτός Ιταλίας. Το 1627 εξέδωσε το βιβλίο του "Traiti d'harmonie universelle", στο οποίο ασχολήθηκε με την μουσική, τα μουσικά όργανα και την ακουστική. Προσδιόρισε την συχνότητα ενός ακουστού τόνου (84ΗΖ) και απέδειξε ότι ο απόλυτος λόγος συχνοτήτων δύο υπό δόνηση χορδών, που εκπέμπουν ένα μουσικό τόνο και την οκτάβα του, είναι 1:2. Οι νόμοι επίσης, οι οποίοι διέπουν τους ήχους που παράγονται από τους ηχητικούς σωλήνες, βρέθηκαν από τον ίδιο και τον Bernoulli, συνάδελφό του φυσικό στον οποίο θα αναφερθώ αργότερα. Ισχύουν αποκλειστικά για στενούς και μακρούς σωλήνες, ξύλινους ή μεταλλικούς, με κυκλική ή τετραγωνική διατομή που περικλείουν αέρα, μέσα στον οποίο ύστερα από κατάλληλη διέγερση, αναπτύσσονται στάσιμα κύματα που έχουν σαν συνέπεια την παραγωγή ήχου. Ο πρώτος από τους τρεις νόμους που διατυπώθηκαν από τους δύο φυσικούς είναι ο νόμος των ομοίων σωλήνων, γνωστός και σαν νόμος του Mersenne.
Σύμφωνα με τον νόμο αυτό, δύο όμοιοι σωλήνες παράγουν ήχους που οι συχνότητές τους είναι αντιστρόφως ανάλογες προς τα μήκη των σωλήνων.
Συνεπώς, ένας σωλήνας ο οποίος έχει διπλάσιο μήκος από ένα κατά τα άλλα όμοιό του σωλήνα, παράγει ήχο δύο φορές βαρύτερο από τον ήχο που παράγει ο μισός σε μήκος σωλήνας.


Ακόμη περισσότερα θα μελετηθούν στα κεφάλαια που θα ακολουθήσουν. Γι’ αυτό μείνετε συντονισμένοι και έχετε υπομονή!!!

Νίκος Πάντσος sthelma@eexi.gr

 

   

Copyright © 1996-2006 by Dimitris M PsorasAll rights reserved.
Every duplication going beyond proxy caching needs an explicitly written permission.
Additionally all material submitted is our property and it can not be withdrawn
.
All the "Pedia" web designed and published by Dimitris M Psoras