Акустика (от греч. akustikos - слуховой) - область физики, в к-рой исследуются упругие колебания и волны от самых низких частот (условно от 0 Гц) до предельно высоких (1012-1013 Гц), процессы их возбуждения и распространения, взаимодействие их с веществом и разнообразные применения.
Акустика - одна из самых древних областей знания. Она возникла за неск. веков до н. э. как учение о звуке, т. е. об упругих волнах,
воспринимаемых человеческим ухом (отсюда и происхождение назв. "А.").
Начало становления А. как физ. науки (17 в.) связано с исследованиями
системы, музыкальных тонов, их источников (струны, трубы), с измерениями
скорости распространения звука. До нач. 20 в. А. развивалась как раздел
механики. Создавалась общая теория ме-ханич. колебаний, излучения
и распространения звуковых волн в среде, разрабатывались методы
измерений параметров звуковых волн - звукового давления, потока энергии,
скорости распространения. Диапазон исследуемых упругих волн расширился и
охватил области ниже (инфразвук) и выше (ультразвук)
области слышимых частот. Создание методов разложения сложного колебат.
процесса на простые составляющие (метод Фурье) заложило основы анализа
звука н синтеза сложного звука из простых составляющих. Весь этот
классич. этап развития А. подытожен к нач. 20 в. Рэлеем (Дж. У. Стретт,
J. W. Strutt).
Новый этап развития А. начался в 20-е гг. 20 в. в связи с развитием
радиотехники и радиовещания, к-рые вызвали необходимость разработки
методов и средств преобразвания эл--магн. энергии в акустическую, и
обратно. В связи с развитием электроники и физики строения вещества
возникли новые направления в А.
В совр. А. можно выделить ряд разделов. Общие закономерности излучения,
распространения и приёма упругих колебаний п волн изучает теория звука,
широко использующая матем. методы, разработанные в общей теории
колебаний и волн. Наряду с волновым подходом для рассмотрения задач
распространения звука в определ. условиях (малость длины волны
по сравнению с масштабом препятствий) пользуются и представлениями о
звуковых лучах. По этому методич. признаку из общей теории звука
выделяется раздел лучевой А., или геометрической акустики (аналогично геом. оптике).
Применительно к различным характерным моделям сред распространения волн и
адекватным им методам рассмотрения акустич. полей сформировались такие
направления теории звука, как статистич. А., акустика движущихся сред, кристаллоакустика. Быстро развивается нелинейная акустика
,связанная с изучением волн большой амплитуды, для к-рых свойства среды
нельзя, как при классич. подходе, считать неизменными; сами звуковые
волны большой интенсивности возмущают среду, вследствие чего нарушается принцип суперпозиции
и возникает взаимодействие разл. волновых мод. Развитие нелинейной А.
обусловлено, в частности, мощным техн. прогрессом и возникшей
необходимостью рассмотрения излучения звука источниками большой
мощности.
Важнейший раздел А., наиб. тесно связанный
с другими ведущими областями совр. физики,- физ. А., занимающаяся изучением
особенностей распространения упругих волн в веществе - газообразном, твёрдом
или жидком, исследованием взаимодействия волн с веществом на разных уровнях,
в частности акустоэлектронного взаимодействия, акустооптического, фонон-фононного
взаимодействия и др. видов взаимодействия упругих волн с квазичастицами. Подразделами
физ. А. являются молекулярная акустика ,квантовая А., оптоакустика и др. Методы физ. А.- неотъемлемая часть арсенала эксперим. средств совр.
физики.
Распространение акустич. волн в естеств. средах - атмосфере, водах
Мирового океана, в земной коре и связанные с этим явления изучаются в атмосферной акустике, гидроакустике, геоакустике.
Акустич. волны являются важнейшим средством зондирования этих сред,
средством получения информации об их строении и о наличии в них
разнообразных включений. К гидроакустике тесно примыкает такая важная и
широко развитая прикладная область, как гидролокация.
Электроакустика
изучает вопросы эл--акустич. преобразований и связана со всеми др.
областями А., т. к. аппаратура для разл. видов акустич. измерений, как
правило, базируется на преобразовании акустич. сигналов в электрические,
а способы излучения звука в большинстве случаев основаны на
преобразовании электрич. энергии в акустическую. К электроакустике
относится и изучение фундам. физ. вопросов, связанных с эффектами
эл--механич. и эл--акустич. преобразований в веществе, поэтому здесь она
тесно смыкается с физ. А.
К прикладным областям А. можно отнести архитектурную А., строительную
А., музыкальную А., а также весьма большой раздел совр. А., связанный с
изучением шумов
и вибраций и созданием методов борьбы с ними. Изучение аэродинамич.
генерации шумов большой интенсивности относится к проблемам нелинейной
акустики; здесь имеется также самая тесная связь с совр. аэродинамикой,
так что иногда говорят о спец. разделе А.- аэроакустике.
Огромное прикладное значение как в технике физ. эксперимента, так и в
промышленности, на транспорте, в медицине и др. имеет т. н. УЗ-техника
(см. Ультразвук
).В устройствах УЗ-техники используются как ультразвуковой, так и
гиперзвуковой, а частично и звуковой диапазоны частот. УЗ применяется
как средство воздействия на вещество (напр., УЗ-технология в
промышленности, терапия и хирургия в медицине), для получения информации
(контрольно-измерит. применения УЗ, УЗ-диагностика, гидролокация),
обработки сигналов (акустоэлектроника, акустооптика).
Особый раздел А.- биол. А.- занимающаяся вопросами распространения акустич. волн в живых тканях, воздействия УЗ на биоткань, изучением звукоизлучающих и звукопринимающих органов у живых организмов. Исследованием органов и процессов звуковосприятия и звукоизлучения у человека, а также проблемами речеобразования, передачи и восприятия речи занимается физиологич. и психологич. А. Результаты этих исследований используются в звукотехнике, архитектурной А., при разработке систем передачи речи, в теории информации и связи, в музыке, медицине, биофизике и т. п.
И. П. Голямина
Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.
Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").
Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.
Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.
Понятие "мысленный эксперимент" придумано специально спекулянтами - релятивистами для шулерской подмены реальной проверки мысли на практике (эксперимента) своим "честным словом". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
|
|
 |
