الأروقة التي يُسمع بها صدى الهمس البعيد في كاتدرائية القديس بولس
المؤلف:
جيرل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص492
2025-08-26
389
تحتوي قُبَّة كاتدرائية القديس بول في لندن ممرا حول محيطها الداخلي يمكن للمتفرجين منه رؤية الجزء الداخلي من القُبَّة وبعض أجزاء من الطابق الرئيسي أسفل الكنيسة، وهو عبارة عن ممر دائري يبلغ نصف قطره حوالي 32 مترًا. إذا وقفت على أحد جوانب الممر، بينما وقف صديقك على الجانب الآخر المقابل له وتحدث إليك عبر الفراغ الفاصل بينكما، فسيضطر إلى الصراخ تقريبًا حتى تتمكن من سماع ما يقول. أما إذا واجه الجدار وتحدث هامسًا، فستسمع بكل سهولة ما يقوله إذا كنتَ أنت أيضًا تقف بالقرب من الجدار. وفي الواقع، سيمكنك سماع ما يقوله إذا وقفت في أي نقطة أخرى على طول الممر؛ أي إنه ليس من الضروري أن تكون مُقابل صديقك؛ ومن ثم فهذا التأثير ليس تأثيرا مركزا كما هو الحال في البند السابق. كيف يصل إليك كلام صديقك ؟ ولماذا لا بُدَّ أن يُواجه الجدار وأن يكون قريبًا منه حتى يصلك صوته؟ ولماذا يُسمَعُ ما يقوله بوضوح أكبر إذا تحدث همسا؟
الجواب: تتعلق بعضُ الموجات الصوتية التي تخرج من فم صديقك بالجدار عن طريق الانعكاس المتكرّر أثناء انتقالها بعيدًا عن صديقك. قد تنعكس الموجات الصوتية الأخرى مرةً أو اثنين، ثم«تُفقَد» أثناء انتقالها عبر الجزء الداخلي من القبة. تُسمى الموجات التي تتعلق بالجدار الموجات السطحية» أو «موجات رايلي». أظهر اللورد رايلي هذا التأثير التعلقي في عام 1904 عندما قام بثني شريط معدني طويل بحيث شكل جدارًا أفقيا نصف دائري، ثم وضع صافرة في أحد أطرافه، وشعلة في الطرف الآخر. عملت الشعلة بمثابة كاشف صوت إذ كانت تتمايل بشكل ملحوظ عندما كان يتسبب الصوت في اضطرابها عندما كان يُنفَخ في الصافرة، كانت الشعلة الموضوعة في نهاية نصف الدائرة تتمايل ولكن عندما أدخل رايلي حاجزًا ضيقًا بطول المحيط الداخلي للشريط المعدني، لم تعد الصافرة قادرة على جعل الشعلة تتمايل؛ إذ إنَّ الصوت الذي يتسبب في إحداث اضطراب في الشعلة لم يعد يأتي مباشرة من الصافرة إلى الشعلة، بل أصبح ينتقل بطول الجدار نصف الدائري محدثًا انعكاساتٍ مُتكرّرة، ليُشكّل حزاما ضيقًا من الصوت بطول الجدار. وعندما وضع الحاجز بجانب الجدار، حَجَبَ الموجات التي تنتقل بطوله لشرح الأمر بشكل مُبسط ، يُمكننا القول بأنَّ الموجات تتعلق بالجدار؛ لأنها تخضع للانعكاسات المتكرّرة التي تأخذها من نقطة ما على الجدار إلى أخرى، ولكن في الواقع يُعتبر انتقال الموجة أكثر تعقيدًا من ذلك بكثير. مما لا شك فيه أن بوسع الموجات السطحية، في ظل بعض الظروف، أن تنتقل بطول سطح مستو بحيث لا يُصبح التفسير المتعلق بالانعكاسات المتكررة له أي معنى منطقي. تعتمد قدرة الموجات الصوتية على التعلُّق بسطح مُنحَنِّى أثناء انتقالها بطوله على الطول الموجي، تعمل الأطوال الموجية الأقصر بشكل أفضل لأن النقاط التي تخضع فيها الأطوال الموجية لانعكاسات متتالية تكون أقرب من بعضها؛ ومن ثُمَّ، يمكن للموجات الصوتية أن تنتقل حول ممر كاتدرائية القديس بول بنجاح أكبر إذا كانت تتكون من أطوال موجية أقصر. تتطابق هذه الأطوال الموجية مع التردُّدات الأعلى الموجودة في صوت الهمس.
الاكثر قراءة في الصوت
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
