Несколько лет назад мне довелось поработать в осенний семестр приглашенным профессором в маленьком зеленом городке в Огайо. Колледж мог предоставить мне только временную квартирку в общежитии студентов-второкурсников, а те обрадовались возможности поиздеваться над «преподом», поселившимся – пусть даже ненадолго – по соседству с ними. В Огайо все еще стояла страшная жара, но почти каждую ночь кто-нибудь подкрадывался к электрощитку возле моей двери и поворачивал рычажок рубильника, отчего кондиционер и все остальные электроприборы с шумом выключались; открывая дверь, чтобы включить электричество, я слышала в коридоре шорох и хихиканье. Подходя к двери, я неизменно видела в замочной скважине чей-нибудь глаз, подглядывавший за мною, и пришлось залепить скважину клейкой лентой. Дважды я, просыпаясь ночью, видела парня, который висел за окном вверх ногами и подсоединял свой провод к кабелю моей телевизионной антенны, отчего у меня пропадало изображение. И каждый день, без исключения, в девять утра начинался Армагеддон хеви-метал, продолжавшийся до глубокой ночи. За это время я узнала о второкурсниках, что они состоят из децибелов и тестостерона. От их музыки не только стены дрожали; было физически больно добираться по коридору до источника этого пыточного грохота, а чтобы постучать в дверь, приходилось опускать руку, зажимавшую ухо. За дверью обычно оказывалась прокуренная комната, где девушки, как правило, поспешно оправляли одежду, а со стола стремительно исчезали спиртное или наркотики.
Ужасающий шум, кажется, не мешал никому из них. На такой громкости он уже не воспринимался как музыка, у них вполне могла развиться преждевременная глухота. Но значительной части молодежи нравится включать музыку так громко, что ничего, кроме грохота, уловить невозможно. Я думаю, что это возбуждало их в эротическом смысле. К несчастью, слишком сильные звуки постепенно уничтожают слух. Ученые демонстрировали фотографии волосковых клеток улитки, получивших необратимые повреждения после одного-единственного звукового удара[78]. Включение на полную мощность «гетто-бластеров», как часто называют мощные портативные проигрыватели (бумбоксы), хоть вечером в тихом санатории, хоть на улице деловитого города, – вероятно, в большей степени акт агрессии и самоутверждения, нежели любви к музыке: это вторжение в личное пространство всех, находящихся в пределах слышимости, нарушение их душевного покоя.
Психолог Арлин Бронзафт установила, что, если подвергать детей постоянному воздействию шума, «у них нарастает агрессивность; они начинают отторгать здоровый образ жизни». Наблюдая за учениками 2–6 классов 98-й муниципальной школы в Манхэттене, она выяснила, что дети, занимающиеся в классных комнатах, выходящих на железнодорожную эстакаду, к шестому классу отстают по чтению на одиннадцать месяцев от тех, кто учится в более тихой половине здания. Управление городского транспорта Нью-Йорка оснастило эстакаду звукопоглощающим оборудованием, и вскоре показатели двух групп выровнялись. Родители все так же тревожились насчет того, с какой стороны школы будут сидеть их дети: ведь отставание на одиннадцать месяцев всего за четыре года обучения – это страшно. Его ликвидация потребует от ребенка больших усилий. А мы гадаем, почему дети не умеют читать, почему в Нью-Йорке так много асоциальной молодежи. Жизнь большого города в значительной мере ассоциируется для нас с грохотом отбойных молотков, заклепочников и других строительных инструментов, но, наверно, если накрывать стройку стальной сеткой, то звуки будут поглощаться и шум от работ значительно уменьшится. По мере распространения цивилизации невыносимо шумно может стать даже в сельской местности, и в поисках тишины и покоя, возможно, придется доходить до крайностей: парк в Антарктиде, подземная дача…
«Без громкоговорителя нам не удалось бы покорить Германию», – написал в 1938 году Гитлер в инструкции для немецкого радио. Говоря о шуме, мы представляем себе громкоговорители, радиоприемники, рокочущие, как пушки на фронте, громыхающие поезда подземки. Что такое шум? Просто неупорядоченные до боли громкие звуки? С инженерной точки зрения, шум – это звук, объединяющий в себе все частоты; для акустики это то же самое, что белый цвет для оптики. Но раздражающие нас шумы звучат так громко или резко, что имеют потенциальную возможность повредить уху. Громкие шумы подавляют психику, а то и действительно вредят здоровью – поэтому мы стараемся избегать их. Бывают и безвредные, но все же неприятные звуки, которые мы тоже относим к шумам. Например, музыкальный диссонанс. Когда в 1899 году Арнольд Шёнберг впервые представил публике свою новаторскую «Просветленную ночь», критика сочла произведение скорее организованным шумом, нежели музыкой. «Шумно!» – кричит один пассажир другому через узкий проход между креслами в местном самолетике вроде Metroliner или Beech 1900, перекрывая жужжание пропеллеров – то звонкое, как у работающей вхолостую бормашины дантиста, то глухое, словно сверло вошло в зуб. Если поскрести ногтем по классной доске, идет мороз по коже. От этого звука страдает столько народу по всему миру, что это не может быть условным рефлексом: у этой реакции должны быть более глубокие биологические основы. Неврологи предполагают, что это атавизм давнего этапа эволюции, когда испуганный визг мгновенно заставлял собраться и встретить угрозу. А может быть, звук слишком похож на очень-очень близкий скрежет когтей хищника по гладкому камню.
Когда мы молоды, наши уши прекрасно улавливают частоты от 16 до 20 000 Гц (колебаний в секунду) – почти десять октав, – а это широчайший диапазон звуков. Частота ноты до третьей октавы – всего 261,6 Гц, а основные частоты человеческого голоса варьируют от 100 Гц для мужчин до 150 Гц для женщин. По мере старения человека барабанная перепонка грубеет, высокочастотные колебания не так легко проходят к косточкам среднего уха, и доступный диапазон начинает сокращаться с обоих концов, но больше – со стороны высоких звуков, что можно заметить, слушая любимую с юности музыку. Низкие частоты люди вообще воспринимают неважно, и это благо: в противном случае внутренние звуки тела оглушали бы нас точно так же, как рев водопада. Но, хотя диапазон человеческого слуха ограничен, мы неплохо научились помогать нашим органам чувств. Через стетоскоп врач лучше слышит сердце пациента. Мы цепляем микрофоны в самых неожиданных местах: под лодками – чтобы записывать песни китов и внутри тела – чтобы зафиксировать звук движения крови. Радиотелескоп позволяет «слышать» сквозь пространство и время. Феноменальное умение летучих мышей и дельфинов-афалин использовать звуки полностью недоступно людям, но мы освоили даже его. Врачи применяют эхолокацию ультразвуком частотой свыше 20 000 Гц для диагностики опухолей. Первое изображение своего ребенка современная беременная женщина видит с помощью аппарата УЗИ. Инженеры проверяют ультразвуком качество летательных аппаратов, ювелиры – чистят драгоценные камни. В спортивной медицине ультразвуком лечат растяжения. И конечно же ВМФ использует эхолокацию на подводных лодках; там приборы называют гидролокаторами. Можно купить для собаки или кошки противоблошиный ошейник, который испускает высокочастотные звуковые волны, пугающие блох и клещей и заставляющие их покинуть вашего питомца, а тот (как, вероятно, казалось конструкторам) должен слышать это звуковое излучение не лучше хозяев. Мы говорим: «Я внимательно слушаю», – и, склонив голову, прикладываем к уху согнутую ладонь, чтобы лучше слышать; когда же слух начинает слабеть, мы используем маленькие электрические динамики – слуховые аппараты. Первоначально они были величиной с абажур для лампы и добавляли только двадцать децибел, теперь же они почти незаметны, но несравненно мощнее. Однако, усиливая звуки мира, они не могут выделить значимое – то, что нужно разобрать на фоне окружающего шума.
В отделении интенсивной кардиотерапии – джунгли проводов и мониторов, среди которых, как глаза хищников, мигают лампочки, а биение сердца выражается негромкими монотонными сигналами. Когда чье-то сердце сбоит, бдительные дежурные слышат изменение звука и спешат на помощь. Но ученые Мичиганского университета предложили более чувствительные и сложные мониторы, издающие не просто гудки, а нотные последовательности. Изменение мелодии подскажет врачу, что именно происходит с сердцем пациента. Мы привыкли отождествлять сердце со звуком, и это предложение не кажется надуманным. А вот другая идея исследователей по поводу применения звука – сообщать об отклонениях в химическом составе мочи – может показаться нелепой и наверняка породит массу анекдотов о талантах музыкального мочеиспускания.
Мы считаем звук чем-то эфемерным, легче воздуха, нематериальным и, уж конечно, не думаем, что он обладает силой. Но сотрудники Intersonics Inc. из Нортбрука, Иллинойс, с помощью звука поднимают предметы, осуществляя, как они говорят, «акустическую левитацию». До сих пор для левитации использовали в основном аэродинамику и электромагнетизм. Но поднимать тяжести может и ультразвук. Четыре акустических преобразователя, испускающие ультразвук, устанавливают так, чтобы четыре узких луча сходились в центральной точке. При пересечении лучей образуется невидимая рябь, способная поддерживать мелкие предметы. Звук при этом сильнее, чем от реактивной авиатурбины, но взрослые его не слышат. Висящий предмет не ощущает воздействия акустических сил, но, если он приблизится к границе зоны стоячих волн, его отбросит на место. О наличии границ поднятые предметы узнают, лишь если пытаются покинуть их, и потому дрейфуют в отведенных пределах, словно ковры-самолеты. Но для промышленности это не просто эффектный трюк, а возможность удерживать предмет на месте, без прикосновений и загрязнения. Ультразвуковые лучи настолько мощны, что могут нагревать небольшие участки до солнечных температур или дробить молекулы и собирать заново по-другому, укладывая их слоями наподобие блинов. Ученые рассчитывают создавать с помощью ультразвука новые сорта стекла, в том числе совершенно однородные капсулы для хранения водородного топлива реакторов ядерного синтеза, идеально прозрачные линзы, сверхпроводники и составляющие для новейших электронных устройств. Среди возможных применений этого метода есть и космические технологии. «Ультразвуковые левитационные печи» уже побывали на борту шаттлов в 1983 и 1985 годах. Таким способом также можно значительно упростить изготовление сплавов из различных тугоплавких материалов.