Влияние музыки на человека с точки зрения физики

Звук, с точки зрения физики – это энергия. В зависимости от частоты звуковых колебаний, уровня громкости, ритма и гармонии, звук может воздействовать на человека положительно или отрицательно. Правильно подобранные звуковые колебания способны активизировать резервы человека. С помощью звука такие физиологические функции, как пульс, сердечный ритм, дыхание, пищеварение, могут быть скоординированы.

Как всем известно, звуки и звуки музыки в частности, являются продольными волнами. И как любые волны, изменяются в замкнутом (или открытом) пространстве на некоторую величину. Параллельно звуковые волны, в силу своих параметров, оказывают влияние на пространство. Даже незначительные изменения уровня мерности пространства (например, человек, вошедший в помещение, наполненное звучащей музыкой; или, напротив, в помещении с людьми включается музыка) вызывают перераспределение музыкальных волн, пронизывающих данный объём пространства.

В результате этого, будучи пронизываемо музыкальными звуковыми волнами, изменяется и пространство; в данном пространстве изменяется распределение первичных волн. Как следствие, изменяется и состояние человека, находящегося в зоне воздействия звуковых волн. Происходит вторичное насыщение человеческого организма волновыми материями.

Еще в глубокой древности было известно, что звуковые колебания способны оказывать эффективное лечебное или болезнетворное воздействие на человеческий организм и психику. Одной из самых страшных в Средневековье считалась казнь «под колоколом», когда приговоренного помещали под большой колокол, а затем в этот колокол били. Пагубной, в данном случае, была, в первую очередь сила звуковых волн (громкость), а также интенсивность волновых колебаний.

Попутно можно отметить, что в настоящее время колокольный звон широко используется уже в положительных целях (что доказано исследованиями – звуковые волны, вызванные биением колокола, совпадают между собою и их резонанс благотворно действует на организм человека, но при этом уничтожает бактерии).

Колокольная звонница – это мини-оркестр, который по православной традиции условно делится на 3 группы колоколов: малые (зазвонные), средние (подзвонные) и большие (благовестники). Звон колоколов той или иной группы преимущественно создаёт соответствующие эмоциональные настроения; известно, что более низкие тона действуют успокаивающе, в то время как высокие – возбуждают. Эти знания отчасти и применяют церковные звонари в зависимости от характера праздника и богослужения.

Еще больше влиять на эмоциональное восприятие прихожан можно, используя ладовую основу и динамику звонов. Так, если вы имеете в звоннице мажорный лад, то при увеличении темпа звона он вызывает радостное настроение, а при снижении темпа – спокойствие; при минорном ладе ускорение звона вызывает беспокойство (или гнев), а при замедлении – печаль. Правда, такая закономерность в колокольном звоне не всегда однозначна.

Таким образом, звук – это волна, которая в зависимости от её параметров, воздействует на организм человека как положительно, так и отрицательно.

Попытаемся разобраться, что при этом происходит на клеточном уровне.

Звук, как доктор или палач

Звуковая волна, как и любая другая продольная волна, приходит единым фронтом, и её действие продолжается некоторый промежуток времени, в течение которого сохраняется изменённое состояние клеток. С рассеиванием звуковой волны клетки тела возвращаются к качественному состоянию, в котором они находились до прихода волны. При этом человек переживает соответствующие эмоции.

Таким образом, звуки музыки вызывают у слушателей вынужденные эмоции. Вопрос заключается в том, какие вынужденные эмоции создаёт та или иная музыка?

Распространение звуков в пространстве происходит очень быстро. Распространяющиеся сгустки воздуха (волны), чередуются друг с другом с различной частотой. Поэтому и звуки, которые мы слышим, имеют различную высоту.

Воздушные волны, которые имеют наименьшую частоту колебаний, воспринимаются как низкие, басовые (ударные) звуки. И наоборот, волны, чередующиеся с высокой частотой колебаний, воспринимаются слухом как высокие. Учитывая тот факт, что колебания звуковой волны (биения) обозначаются в Герцах (сокращенно Гц), следует обратиться к научной трактовке этой единицы измерения.

Что такое Герц (Hz)?

Герц – единица для обозначения частоты периодических процессов (в нашем случае – частота звуковых колебаний) в Международной системе единиц; международное обозначение: Hz.

1 Гц означает одно исполнение (реализацию) процесса биения за одну секунду, другими словами – одно колебание в секунду. Приблизительно с такой же частотой в спокойном состоянии бьётся человеческое сердце (примечательно, что Herz в переводе с немецкого означает «сердце»).

Например, 10 Гц – десять исполнений такого процесса, или десять колебаний за одну секунду. Если частота воздушной волны в 200 Гц, это значит, колебания плотности воздуха – 200 раз в одну секунду. Таким образом, частота звука измеряется в герцах, то есть в количестве колебаний за одну секунду. Более интенсивные колебания (тысячи колебаний в секунду) измеряются в килогерцах.

Человеческое ухо воспринимает частоту колебания воздуха как высоту тона (звука): чем интенсивнее колебания воздуха, тем выше звук. Ухо человека способно воспринимать не все звуковые частоты. Доказано, что среднестатистический человек не может слышать звуки частотой ниже 20 Гц и выше 20 кГц. При старении человек всё хуже слышит высокие частоты. Музыканты воспринимают звук в чуть большем диапазоне: 16 герц – 22 килогерца. Частотный диапазон, улавливаемый человеческим ухом, условно делят на три части: нижний звуковой диапазон, средний и верхний.

• 0 — 16 Гц – Инфразвук (сверхнизкий тон)

• 16 — 70 Гц – Басы

• 100 — 120 Гц – Мидбас (средние басы)

• 500 Гц — 1 кГц – Нижнесредние частоты

• 4,5 — 5 кГц – Средние частоты

• 5 — 10 кГц – Средневысокие частоты

• 10 — 20 кГц – Высокие частоты («верха»)

• 16 — 22 кГц – Ультразвук (сверхвысокий тон)

Звуки, которые превышают значения в 20 кГц, называются ультразвуком (высокие частоты). Хотя ультразвук и не слышен ухом человека, он широко применяется в медицине и других сферах.

Воздействие частот на организм человека

В настоящее время, в результате скрупулезных опытов доказано, что каждый орган человеческого организма резонирует с определенной частотой колебаний. Приведем резонансы некоторых органов:

• 20-30 Гц (т.е. 20-30 колебаний в секунду) – резонанс головы

• 40-100 Гц – резонанс глаз

• 0.5-13 Гц – резонанс вестибулярного аппарата

• 4-6 Гц – резонанс сердца

• 2-3 Гц – резонанс желудка

• 2-4 Гц – резонанс кишечника

• 6-8 Гц – резонанс почек

• 2-5 Гц – резонанс рук

В исследованиях часто выделяется звуковые колебания с конкретными числовыми значениями частот, которые резонируют с определенным участком мозга.

Например, низкий Бета-ритм частотой 15 Гц представляет нормальное состояние бодрствующего сознания. Альфа-ритм частотой 10,5 Гц вызывает состояние глубокой релаксации. Все аспекты имеют прямое отношение к воздействию музыки на организм человека.

Хотелось бы обратить особое внимание на периодичность повторения (ритм) низких звуков. Каждая новая низкочастотная звуковая волна приносит с собой изменение клеток в зоне попадания звуковой волны. И всё повторяется вновь. Интервал между моментом завершения действия одной низкочастотной звуковой волны и приходом следующей имеет огромное значение. После «отката» звуковой волны телом клетки производится выброс накопленного избытка концентрации этой материи, и состояние клетки возвращается к исходному.

А если новая звуковая волна приходит до того момента, как клетка ещё не успела вернуться к исходному состоянию? В таком случае звуковая энергия новой волны не позволяет клетке вернуться к исходному состоянию и вынужденно удерживает клетку на этом качественном уровне. Другими словами, периодически повторяющиеся низкочастотные звуки не только провоцируют у человека определённую эмоциональную реакцию, но и в состоянии навязать ему это эмоциональное состояние. Эмоциональные состояния навязываются человеку против его воли, часто даже без понимания с его стороны того, что ему что-то навязывают.

Периодически повторяющиеся низкочастотные звуки в состоянии не только вынужденно удерживать клетку на определённом качественном уровне, но могут вызывать и частичное разрушение её качественных структур. Естественно, это приводит к дестабилизации клетки в целом и частичному разрушению тела клетки, в первую очередь, структур клетки, которые у молодёжи находятся в стадии развития и поэтому легко могут быть разрушены подобным процессом.

Звуковые волны с частотой 6-8 Герц (6-8 биений звуковой волны в секунду), вообще являются оружием. Фронт звуковой волны с данной частотой вызывает такое перераспределение первичных материй при своём прохождении, что вызывает необратимые процессы у высокоорганизованных клеток, которыми являются нейроны мозга. В результате этого возникает перегрузка мозга и нейроны разрушаются, что в итоге приводит к их смерти…

Как учёные объясняют влияние музыки на здоровье?

Вибрация звуков создает энергетические поля, заставляющие резонировать каждую клеточку человеческого организма. Тело «поглощает» энергию, образованную музыкальными звуками (волнами), которая нормализует ритм дыхания, пульс, артериальное давление, температуру, снимает мышечное напряжение. Негармоничная музыка может с помощью электромагнитных волн изменять кровяное давление, частоту сердечных сокращений, ритм и глубину дыхания вплоть до полной его остановки на короткий промежуток времени.

Интересно то, что музыку наш мозг воспринимает одновременно обоими полушариями: левое полушарие отвечает за ритм, а правое – тембр и мелодию. Самое сильное воздействие на организм человека оказывает ритм. Ритмы музыкальных произведений лежат в диапазоне от 2,2 до 4 колебаний в секунду, что очень близко к частоте дыхания и сердцебиения. Организм человека, слушающего музыку, как бы подстраивается под неё. В результате поднимается настроение, работоспособность, снижается болевая чувствительность, нормализуется сон, восстанавливается стабильная частота сердцебиения и дыхания.

Интересный случай

Немногим известен случай, произошедший в США во время сверхсекретных испытаний самолетов-невидимок «Стэлс». Когда домохозяйки небольшого городка, расположенного недалеко от секретной авиабазы, стирали в эмалированных тазиках (которые по форме и по некоторым качествам походили на параболическую антенну) белье, то начинали слышать у себя в голове переговоры летчиков с авиабазой. Все дело в том, что несущая частота радиостанций была выбрана нестандартной и оказалась равной одной из резонансных частот организма.

Музыкальные пристрастия

Для многих не секрет, что разным возрастным группам нравится разная музыка. Но мало кто задумывался над вопросом – почему? Дело в том, что одна и та же музыка по-разному влияет на людей, имеющих различный интеллектуальный и нравственный уровень. Музыка предлагает сущности человека определённое качественно состояние, которое может быть в гармонии с его собственным, или является полностью несовместимым.

В первом случае человек чувствует внутренний подъём, радость. При этом реакция происходит на подсознательном уровне и практически не контролируется сознанием человека. При дисгармонии между музыкой и качественной структурой сущности (состоянием человека), у человека может появиться раздражение или другие эмоциональные проявления, побуждающие человека прекратить слушать данную музыку. Подобное реагирование на музыку является защитной реакцией человека.

Давайте попытаемся понять, почему при слушании музыки может появиться защитная реакция? Как музыка воздействует на человека?

Классическая и эстрадная музыка

С одной стороны, не будем исключать так называемый «человеческий фактор». Ведь все люди разные и интерес к музыкальным направлениям также сугубо индивидуален. Однако, такая занимательная наука, как физика позволяет нам взглянуть на этот вопрос совсем в другом ракурсе.

В классической музыке преобладают высокие частоты, которые наиболее полезны для здоровья и интеллекта, хотя и труднее воспринимаются неискушенным слушателем. Важная роль в классике принадлежит средним частотам (в фольклоре европейских народов средние частоты являются основополагающими).

Вы никогда не задумывались, почему так мало людей любят классическую музыку? Теперь вы знаете. Высокочастотные звуки, используемые в музыке стиля Барокко, обладают большей длиной волны, чем наш мозг способен улавливать. Поэтому некоторые люди испытывают дискомфорт при длительном прослушивании «классики», особенно Барокко. А между тем давно известно, что академическая музыка положительно влияет на организм человека.

Музыка времён Баха приводит к тому, что мозг начинает кроме синхронизации работы полушарий генерировать так называемые Тета—волны, что приводит к улучшению памяти, повышению концентрации, внимание гораздо дольше удерживается на предмете изучения. О том, что музыка периода классицизма оказывает положительное влияние на работоспособность мозга, уже известно.

Но в современной эстрадной музыке всё больше преобладают низкие частоты, которые ранее как в классике, так и в народной музыке применялись лишь эпизодически.

Человеческий мозг не очень любит высокочастотные звуки. Этим можно объяснить такую популярность поп-музыки. Звуки её низкочастотны (порядка 40-66 Гц – этот отрезок охватывает нижние и средние басы, не доходя даже до нижнесредних частот). Отсюда и пристрастия людей к «клубной» музыке.

Послушав, например, музыку в стиле 80-х, можно понять, что низкие частотызвука в тот период ещё не применялись, в настоящее же время им уделяется всё большее внимание. Сегодня молодежь убеждена, что низкие частоты звука «украшают» современную музыку, дополняют её той изюминкой, которой не хватало раньше.

На самом деле, сами того не подозревая, они «порабощены» не так самой музыкой, как именно низкими частотами, которые, действуя на организм, как следствие создают определенное эмоциональное состояние. Низкие частоты, которые используются в этой музыке, не напрягают, а даже в какой-то степени зомбируют людей. Здесь не следует путать «человеческий фактор» (т.е. личные пристрастия, не имеющие отношения к физическим и акустическим законам) и научные факты.

Музыка как физическое явление (частота волнового биения) вызывает сходное действие у любого человеческого организма и не только. Аналогичное воздействие испытывают любые живые организмы, как, например, животные и растения. Естественно, не являются исключением и люди.

Влияние звука на воду

Широко известен опыт, показывающий, как музыка влияет на воду. Исследователи ставили между динамиками музыкального центра колбу с водой, включали различную музыку и внезапно охлаждали воду в процессе звучания музыки. После «прослушивания» водой классических симфоний, получались красивые, правильной конфигурации кристаллы с отчетливыми «лучиками». А вот тяжёлый рок превращал воду в замерзшие страшные рваные осколки. Этому на первый взгляд удивительному явлению есть научное объяснение. С точки зрения физики всё очень просто – несовпадение звуковых волн, их хаотичное «биение» по объекту вызывает аналогичный эффект водной массы с хаотичным беспорядочным движением; а замораживание лишь фиксирует состояние воды на данный момент.

У каждого звука своя частота. Слишком высокие или слишком низкие звуки мы не слышим, но, как уже известно, материальны и они. Американские ученые лаборатории Jet Propulsion в Пасадене открыли феномен «звукосвечения». Направляя мощные ультразвуки в стеклянный сосуд с водой, они увидели, как образуются крошечные пузырьки, излучающие голубоватый свет. Этот феномен доказывает реальность физического воздействия звуков на материю, причем, не только слышимых, но и тех, которые человеческое ухо не способно воспринимать.

В качестве примера были произведены элементарные с точки зрения физики опыты по воздействию звука на любые вещества, как органические, так и неорганические, например, воду.

Влияние звука на сахар

Первый опыт демонстрирует воздействие низких звуков (басов) на воду. В результате хаотичных биений звуковых волн, колебания которых не совпадают, образуя антирезонанс, на воде образуется беспорядочная рябь.

Второй опыт демонстрирует воздействие высоких звуков на сахар. Большая часть данного примера сопровождается звуком, который воспринимается слухом. Таким образом, – это ещё не ультразвук (который воспринимается человеком только на уровне подсознания), а используется обычный высокочастотный звук; лишь в конце эксперимента он переходит в сверхвысокое звучание. Соответственно – здесь изначальная частота звука не превышает 20000 Гц (= 20 кГц), примерный диапазон частот – от 100 Гц до 30 кГц.

С ультразвуком (при частоте колебания выше 20 кГц) происходило бы нечто подобное, с той лишь разницей, что длина волны была бы намного меньше, а узоры мельче (что-то похожее на рябь на воде).

Ультразвук с точки зрения физики – это колебание частиц упругой среды. Ученым хорошо известно, что ультразвук способен изменить мембрану клеток (вплоть до летального исхода), разрушить здание и т.п.; в области биофизики и медицины этой теме посвящено немало мыслей. Именно для подтверждения таких выводов представлен данный пример, процесс которого рассматривается ниже:

На вибрационный стенд крепится пластина, затем генератором частот задаётся частота колебаний. Происходящее далее описать несложно – частицы сахара собираются в областях с наименьшей амплитудой. Этот интерферентный узор, названный фигурами Хладни (в честь учёного – Эрнста Хладни), образуется при «встрече» звуковых волн, исходящих из разных точек. Волны при этом могут исходить непосредственно от источника (в данном случае – генератора) или являться отражением первичных волн.

Таким образом, подобный эффект является результатом наложения друг на друга сжатых или разреженных воздушных участков. Как уже известно, в момент образования звучания распространяющиеся сгустки воздуха (волны) чередуются друг с другом с различной частотой.

Хорошо заметно следующая взаимосвязь: чем выше звук, тем мельче узоры рисунка. Меняется частота звука, меняется и форма фигур. В данном случае наглядность опыта зависела не только от источника звука (расположение источника относительно поверхности с сахаром), или от того, как сам ультразвук направлен на пластину, но и от поверхности на которой рассыпан сахар.

Здесь тип поверхности – тонкая пластина – позволяет ультразвуку максимально эффективно действовать на эту поверхность. В результате стол с пластиной интенсивно подвергается волновому колебанию, и, соответственно, подвергает аналогичным процессам частицы сахара. Думается, что если поставить колонку на пол и рядом рассыпать сахар – эффект будет не таким ярким.

Но в любом случае, – звук, как волновое колебание, однозначно и эффективно действует на любой живой организм, в т.ч. и на человеческий. В свете вышерассмотренного следует осторожнее относиться к выбору музыки для прослушивания. Очень важно всегда сознательно и целенаправленно определять параметры её звучания, такие как громкость, продолжительность, насыщенность низкими частотами и т.п.

Взаимосвязь физики и музыкального искусства

Понятие музыкального звука в физике. Определение характеристик музыкального звука, продольные и поперечные волны. Распространение музыкального звука, сущность тембра. Изучение музыкального искусства и его взаимосвязь с физикой, интенсивность звука.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение
• 1. Понятие звука в физике
  • 1.1 Звук
  • 1.2 Музыкальный звук
• 2.Основные характеристики музыкального звука
  • 2.1Громкость звука (интенсивность)
  • 2.2 Тембр (спектральный состав)
  • 2.3 Длительность звука
  • 2.4. Высота звука (частота)
• 3. Распространение музыкального звука
  • 3.1 Продольные и поперечные волны
  • 3.2 Интересные факты о распространении музыкального звука
• Заключение
• Списокиспользованной литературы

Мир, в котором живет человек, состоит из звуков. Вокруг человека звучат голоса людей, шум ветра и щебет птиц, а также музыка, которая тоже представляет собой звук. Звук — это то, что слышит ухо, то, с помощью чего человек может получить информацию об окружающем его мире. Если рассматривать понятие звука с точки зрения физики, то можно дать этому понятию следующее определение: звук — это «механические колебания, которые распространяются в упругой среде: воздухе, воде, твёрдом теле и тому подобном». музыкальный звук физика тембр

Тема взаимосвязи физики и музыкального искусства, на мой взгляд, очень актуальна, так как в повседневной жизни современного человека музыка является очень важным составляющим — сегодня у каждого человека есть различные приборы для прослушивания музыки, многие люди слушают музыку каждый день и не представляют себе жизни без музыки.

Выполняя данную работу, я стремилась узнать о том, что представляет собой звук, как распространяется звук в среде и как он доходит до уха человека. Наиболее интересно для меня было изучение музыкального звука, принцип работы музыкальных инструментов, так как звуки музыки и музыкальное искусство имеют большое значение в жизни человека, она благотворно влияет на его настроение и поведение, позволяет творчески выражаться. На вопросы о музыкальном звуке и устройстве музыкальных инструментов отвечает наука физика, поэтому, чтобы наиболее полно изучить музыкальное искусство, целесообразно его рассматривать во взаимосвязи с физикой.

1. Понятие звука в физике

О том, как рождаются звуки, и что они собой представляют, люди начали догадываться очень давно. Замечали, к примеру, что звук создают вибрирующие в воздухе тела. Ещё древнегреческий философ и учёный-энциклопедист Аристотель, исходя из наблюдений, верно, объяснил природу звука, полагая, что звучащее тело создаёт попеременное сжатие и разрежение звука. Так, колеблющаяся струна то уплотняет, то разрежает воздух, а благодаря упругости воздуха эти чередующиеся воздействия передаются дальше в пространство — от слоя к слою, возникают упругие волны. Волны — возмущения, распространяющиеся с конечной скоростью в пространстве и несущие с собой энергию без переноса вещества. А упругие волны — это «механические возмущения, распространяющиеся в упругой (твердой, жидкой или газообразной) среде». Достигая нашего уха, они воздействуют на барабанные перепонки и вызывают ощущения звука. На слух человек воспринимает упругие волны, имеющие частоту в пределах примерно от 16 Гц до 20 кГц (1 Гц — 1 колебание в секунду). В соответствии с этим упругие волны в любой среде, частоты которых лежат в указанных пределах, называют звуковыми волнами или просто звуком. Упругие волны с частотой меньше 16 Гц называют инфразвуком, а волны, частота которых превышает 20 кГц — ультразвуком.

1.2 Музыкальный звук

Какими бы разными не были музыкальные инструменты по форме, устройству, размерам, все они создавались для одной цели: извлечения приятных для слуха музыкальных звуков. Звук, с точки зрения физики, представляет собой волну — процесс распространения колебаний от точки к точке, от частицы к частице. Упругое тело, выведенное из положения равновесия, совершает гармонические колебания, эти колебания передаются воздуху, воздушная волна воздействует на нашу барабанную перепонку, и мы слышим звук.

Гармоническое колебание можно рассматривать как движение проекции точки, равномерно движущейся по кругу, на диаметр этого круга. Пусть радиус вспомогательной окружности равен а, он соответствует наибольшему отклонению от положения равновесия: а — амплитуда. Мгновенное положение определяется абсциссой х = а cos ф, где а — амплитуда, ф — фазовый угол. [2]

Мгновенное отклонение от положения равновесия, называют смещением. Угол, образуемый радиусом-вектором, проведенным к движущейся по окружности, с осью абсцисс, называют фазой ф (или фазовым углом), время Т одного полного оборота точки по окружности, называют периодом колебания, а обратную ему величину — частотой ( измеряется в герцах, Гц). Человек слышит звук в диапазоне частот от 16 до 20000 Гц.

Звуки бывают очень разные. Те, что создают постоянный фон, не организованные в стройную систему, не связанные между собой, и те, что обладают особыми свойствами: чистые, звонкие, определённой высоты, обладающие смысловой выразительностью, — звуки музыкальные. Издают их музыкальные инструменты, звуковая волна в которых возникает от колебаний струны или столба воздуха внутри металлической или деревянной трубки. [3]

2. Основные характеристики музыкального звука

Музыкальные звуки различаются по высоте, длительности, продолжительности звучания, тембру (специфической окраской, которая зависит от материала, величины и формы инструмента), от способа извлечения звука и динамики, то есть силе звучания.

2.1 Громкость звука (интенсивность)

Если исполнить музыкальное произведение от начала до конца на одном уровне громкости, оно много потеряет в своей выразительности. Если бы инструменты не могли изменять громкость звука, музыка вряд ли могла бы выражать тончайшие оттенки чувств.

Громкость звука (интенсивность восприятия) определяется амплитудой колебаний, но чтобы интенсивность восприятия (то, что мы слышим) увеличивалась линейно, интенсивность раздражения (пропорциональная квадрату амплитуды колебаний) должна увеличиваться экспоненциально (закон Вебера — Фехнера). Другими словами, удвоение громкости ощущается лишь при достижении второй степени первоначального раздражения. [3]

Для измерения громкости в физике пользуются единицами, называемыми фонами (децибелами):

В данной формуле I’ и I — интенсивности звуков.

Говорят: громкости I’ и I различаются на n фонов, или на n децибел (дБ). Музыкальные термины, которые определяют степень громкости исполнения музыки, называют динамическими оттенками (от греческого слова — силовой, т.е. сила звука). В нотах можно увидеть такие обозначения:

· «рр — pianissimo(пианиссимо) — очень тихо;

· р —рiаnо (пиано) — тихо;

· mр —mezzo рiаnо (меццо пиано) — умеренно тихо, немного громче, чем пиано;

· mf —mezzo forte (меццо форте) — умеренно громко, громче, чем меццо пиано;

· f — forte (форте) — громко;

· ff — fortissimo (фортиссимо) — очень громко».

2.2 Тембр (спектральный состав)

Музыка способна выразить всё. Ей доступны и движения мысли, и любое чувство, и малейший оттенок настроения.

Желание человека располагать большим выбором музыкальных голосов и вызвало к жизни многообразие инструментов. И если один инструмент не может что-то передать, то это делает другой. Звук скрипки от звука точно такой же высоты, взятой на кларнете, отличается тембром. Объясняется различие тембра тем, что в обычных звуках присутствуют колебания разных наборов частот и амплитуд. Колебания самой низкой частоты в этом наборе служат основным тоном. Их амплитуда самая большая. Все остальные колебания называют обертонами. Отдельно мы не слышим обертонов, но именно они, смешиваясь с основным тоном, образуют тембр. Тембр — это окраска звука; одна из специфических характеристик музыкального звука [7].

Количество и качество обертонов зависит от длины, толщины и материала струны, от длины и среднего размера инструмента, от материала, из которого он сделан. Влияет на тембр и форма инструмента.

2.3 Длительность звука

Если быстро ударить пальцем по клавише, получится отрывистый, очень короткий звук. А если нажать на нее и держать, то звук получится значительно более долгий, постепенно угасающий. Длительность звучания зависит от продолжительности колебаний источника звука.

Длительность в музыке обозначают специальной системой значков. Одна и та же нота, изображенная на бумаге, может при исполнении на инструменте длиться разное время (конечно, не сама нота, а звук, обозначаемый ею). Основное обозначение — это целая нота, равная целому такту в четыре четверти. Она делится на более мелкие доли: половинные, четверти, восьмые, шестнадцатые и т.д. [4]

2.4 Высота звука (частота)

Нажав крайнюю левую клавишу рояля или фортепиано, мы услышим очень низкий звук, а нажав крайнюю правую, — очень высокий. В нашем восприятии музыкальные звуки вызывают чувство пространства. При продвижении вправо по клавиатуре, или, как говорят музыканты, вверх, действительно возникает ощущение подъема, восхождения, просветления. Если открыть крышку рояля, то можно увидеть, что струны в нем не одинаковы. У рояля своеобразная форма, похожая на крыло. Это обусловлено разной длиной его струн: слева длиннее, справа короче. Кроме того, струны, которые соответствуют нижним звукам, толстые, обвитые так называемой канителью, а верхние — тонкие.

От длины и массы струны зависит высота звука, а высота звука — это частота ее колебаний [7]:

Где l — длина струны, Р — ее натяжение, m — масса единицы длины.

Стандарты для высоты тона предложены всего поколения три назад, а общеприняты в течение едва ли 25 лет. Как правило, для физиков стандартной высотой тона является «до» первой октавы — 256 колебаний в секунду (С-256). Большинство знает, что музыкальные инструменты настраиваются на определенный звук средней октавы (например, «ля» имеет частоту 426,6 Гц, или 426,6 колебания в секунду).

В музыкальных кругах использовались различные стандарты. Концертная высота тона, которой сейчас редко пользуются, составляла 271 колебание в секунду, что «дает для «ля» около 450 Гц, т.е. тон слишком высокий».

Международный стандарт высоты тона составлял для «ля» 435 Гц, однако в настоящее время во всем мире (вслед за Американской федерацией музыкантов) принята стандартная высота для «ля» 440 Гц. Это ниже концертной высоты тона, однако, и при таком стандарте спеть арии, сочиненные старыми мастерами, могут не все сопрано.

3. Распространение музыкального звука

3.1 Продольные и поперечные волны

Звук может распространяться в виде продольных и поперечных волн. В газообразной и жидкой среде возникают только продольные волны, когда колебательное движение частиц происходит лишь в том направлении, в каком распространяется волна.

В твёрдых телах помимо продольных волн возникают также и поперечные волны. Речь идет о поперечных волнах, когда частицы среды «колеблются в направлениях, перпендикулярных к направлению распространения волны».

Так, ударяя по струне перпендикулярно её направлению, мы заставляем бежать волну вдоль струны. Звуковые волны несут с собой энергию, которую сообщает им источник звука. Величину кинетической энергии, протекающей за одну секунду через один квадратный сантиметр поверхности, перпендикулярной направления волны, вычислил русский учёный Н.А. Умов. Эту величину назвал потоком энергии. Она выражает меру интенсивности, или, как говорят, силы звука. Чтобы вызывать звуковое ощущение, волна должна обладать некоторой минимальной интенсивностью. Величину её называют порогом слышимости.

Скорость звука можно вычислить как произведение длины волны на частоту колебания, то есть, по формуле:

где с — скорость звука, л- длина волны, х- частота колебания.

В газах скорость звука меньше чем в жидкостях, а в жидкостях меньше чем в твёрдых телах.

В продольных волнах колебания частиц приводят к тому, в газе возникают сменяющие друг друга области сгущения и разрежения. То, что «воздух — «проводник» звука, было научно доказано физическим опытом, поставленным в 1660 году британским физиком Робертом Бойлем». Ученый установил, что если откачать воздух из-под колокола воздушного насоса, то невозможно услышать звучания находящегося там электрического звонка.

Звук может также распространяться и в жидкой, и в твердой среде. Ощущение звука создается только при определенных частотах колебаний в волне. Опыт показывает, что для органа слуха человека звуковыми являются только такие волны, в которых колебания происходят с частотами от 20 до 20000 Гц. [6]

3.2 Интересные факты о распространении музыкального звука

Самый низкий из слышимых человеком музыкальных звуков имеет частоту 16 колебаний в секунду. Он извлекается органом. Но применяется не часто — очень басовит. Разобрать и понять его трудно. Зато 27 колебаний в секунду — тон вполне ясный для уха, хоть тоже редкий. Услышать его можно, нажав крайнюю левую клавишу рояля.

Абсолютный «нижний» рекорд мужского баса, поставленный в XVIII веке певцом Каспаром Феспером — 44 колебания в секунду. 80 колебаний в секунду — обычная нижняя нота хорошего баса и многих инструментов.

Удвоив число колебаний (повысив звук на октаву), приходим к тону, доступному виолончелям, альтам. Здесь отлично чувствуют себя и басы, и баритоны, и тенора, и женские контральто. А еще октава вверх — и можно попасть в тот участок диапазона, где работают почти все голоса и музыкальные инструменты. Именно в этом районе акустика закрепила всеобщий эталон высоты тона: 440 колебаний в секунду («ля» первой октавы).

Вплоть до 1000 — 1200 колебаний в секунду звуковой диапазон полон музыкой. Эти звуки — самые слышные. Звуки выше издают лишь скрипки, флейты, орган, рояль, арфа. И полновластными хозяйками выступают звонкие сопрано. [4]

Вершины женского голоса забрались еще дальше. В XVIII веке Моцарт восхищался певицей Лукрецией Аджуяри, которая «брала «до» четвертой октавы — 2018 колебаний в секунду». Француженка Мадо Робен (умершая в 1960 году) пела полным голосом «ре» четвертой октавы — 2300 колебаний в секунду. Еще несколько редких, нехоженых ступенек (доступных разве мастерам художественного свиста) — и музыкальный диапазон кончается. Звуки выше 2500 — 3000 колебаний в секунду в качестве самостоятельных музыкальных тонов не используются. Они слишком резки, пронзительны.

Заключение

В данной работе в рамках физики было рассмотрено понятие звука в целом и понятие музыкального звука в частности. Выполняя данную работу, я узнала, что звук — это механические колебания, распространяющиеся в упругой среде. Изучая музыкальное искусство с точки зрения физики, я рассмотрела основные характеристики музыкального звука, такие как громкость звука, его тембр, высота и длительность.

Для того, чтобы понять, как звук доходит до уха человека, мне понадобилось изучить способы, с помощью которых звук может распространяться. Так я узнала, что звук распространяется в виде продольных волн, возникающих только в жидкой и газообразной среде и поперечных волн, которые возникают только в твердых телах.

Продольные волны возникают тогда, когда колебательное движение частиц происходит лишь в том направлении, в каком распространяется волна, возникновение поперечных волн происходит тогда, когда частицы среды колеблются в направлениях, перпендикулярных к направлению распространения волны.

Особенно интересным стало то, что ощущение звука может возникать только при определенных частотах колебаний в волне. Для органа слуха человека звуковыми являются только такие волны, в которых колебания происходят с частотами от 20 до 20000 Гц, а значит звуки, которые не попадают в этот диапазон, попросту не улавливаются человеком.

Звуки бывают разными по частоте, рассматривая вопрос о частоте звука, я узнала интересный факт — самый низкий из всех музыкальных звуков, слышимых человеком, имеет частоту 16 колебаний в секунду и извлекается он органом.

Список использованной литературы

1. Газарян С.С. В мире музыкальных инструментов/Для учащихся старших классов. — М.: Просвещение, 2005.

2. Гл. ред. Г.В.Келдыш. Музыкальный энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия, 1990.

3. Звук // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907

4. Перельман Я.И. Занимательная физика. (Книга 2, глава 10. «Звук. Волнообразное движение».) / 21-е изд. испр. и доп. — М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 2011 — 224 с.

5. Физический энциклопедический словарь. — М.:Советская энциклопедия, 1963. Т. 3.

6. Эллиот. Л., Уилкокс У. Физика/Пер. с англ. Под ред. А.И.Китайгородского. — М.: Физматгиз, 2013.

7. Википедия. Свободная энциклопедия [Электронный ресурс] https://ru.wikipedia.org/

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Общая характеристика и особенности музыки как вида искусства, ее возникновение и взаимосвязь с литературой. Роль музыки как фактор развития личности. Звук как материал, физическая основа построения музыкального образа. Мера громкости музыкального звука.

реферат [15,8 K], добавлен 15.03.2009

Клавишные музыкальные инструменты, физические основы действия, история возникновения. Что такое звук? Характеристика музыкального звука: интенсивность, спектральный состав, длительность, высота, мажорная гамма, музыкальный интервал. Распространение звука.

реферат [38,9 K], добавлен 07.02.2009

Изучение генезиса философско-музыкальных концепций (социально–антропологического аспекта). Рассмотрение сущности музыкального искусства с точки зрения абстрактно-логического мышления. Анализ роли музыкального искусства в духовном становлении личности.

монография [149,5 K], добавлен 02.04.2015

Взгляды на психологию музыкального восприятия. Физиологические основы слуха. Созвучия, воспринимаемые как унисон. Психологические предпосылки возникновения музыки. Ощущение музыкального звука и его компоненты. Тембр, консонанс, диссонанс и чувство ритма.

курсовая работа [43,8 K], добавлен 09.05.2009

Теоретический анализ проблемы восприятия музыкального произведения в трудах отечественных исследователей. Аксеосфера музыкального искусства и ее влияние на развитие личности. Сущность и особенности восприятия музыкального произведения.

дипломная работа [60,2 K], добавлен 21.04.2005

Физическая основа звука. Свойства музыкального звука. Обозначение звуков по буквенной системе. Определение мелодии как последовательности звуков, как правило, особым образом связанных с ладом. Учение о гармонии. Музыкальные инструменты и их классификация.

реферат [91,7 K], добавлен 14.01.2010

Эволюция эстрадного искусства: появление комических опер и варьете, их трансформация в развлекательные шоу. Репертуар эстрадно-симфонических оркестров. Определение основных факторов, влияющих на искажение музыкального вкуса современных подростков.

реферат [45,6 K], добавлен 19.12.2011

Рассмотрение основ ноуменального и феноменального подходов к звуку. Характеристика музыкального звука как механического, физиологического, психического и культурного феномена. Определение природных предпосылок знакового функционирования музыкальных форм.

статья [35,4 K], добавлен 13.01.2015

Периоды развития музыкального искусства и его жанров. Творческий гений М.И. Глинки. Развитие хоровой и камерной музыки. Вершины музыкального романтизма, творчество П.И. Чайковского. Новое направление в русской духовной музыке, «мистерия» А.Н. Скрябина.

реферат [38,1 K], добавлен 04.10.2009

Задачи и содержание программы музыкального воспитания. Разработка Н.А. Ветлугиной системы музыкального воспитания для детей дошкольного возраста, применяемой в детских садах. Виды и формы организации музыкальной деятельности детей. Музыкальный букварь.

реферат [19,6 K], добавлен 20.06.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

Исследовательская работа «Влияние музыки на организм человека с точки зрения физики»

Влияние рок-музыки, поп-музыки, классической музыки на организм человека.

Предварительный просмотр:

«Летниковская основная общеобразовательная школа» /филиал/

МОУ «Сернурская средняя (полная) общеобразовательная школа №2 имени Н.А.Заболоцкого»

«Влияние музыки на организм человека c точки зрения физики»

ученица 9 класса

1. Актуальность темы

1.1. Определение проблемы

1.2. Цель исследования

1.3. Задачи исследования

1.4. Методы исследования

2. Теоретическая часть

2.1. Физические характеристики звука

2.1.1. Типы звуков

2.1.2. Характеристики звука и связь между ними

2.2. Различные типы музыки

2.2.2. Классическая музыка

2.2.3. Популярная музыка

2.2.4. Музыка как муза для физики……………………………………………………….8

3. Практическая часть

3.1. Сбор информации о музыкальных увлечениях обучающихся

3.2. Исследование влияния различных типов музыки на медицинские показатели

3.3. Исследование влияния различных типов музыки на внимание и скорость реакции

4. Анализ полученных результатов

5. Перспективы исследования

6. Список литературы

Физика звука и слуха представлена в школьном курсе физики, но многие важные аспекты физических процессов не рассматриваются. Меня заинтересовали вопросы, связанные с влиянием музыкальных звуков на организм человека.

Музыка очень многогранна. Это целый мир. По этой причине музыкальные вкусы людей различны: кто-то любит популярную музыку (попсу), кто-то классическую, кому-то нравится рок, а кто-то его физически не переносит. Люди, одинаковые по интеллекту и духовному развитию, находящиеся в одной среде, слушают совсем разную музыку. Поэтому я решила исследовать вопрос о том, каким образом музыка оказывает влияние на организм человека.

В ходе работы выяснилось: для того, чтобы разобраться в этом вопросе, необходимо понять, что собой представляют музыкальные звуки, в чем их особенности, какими величинами их можно характеризовать.

выяснить, как различные типы музыки c точки зрения физики влияют на организм человека.

1. Задачи исследования

• найти учебный материал в литературе, в Интернет-ресурсах и СМИ;
• изучить физические характеристики звука;
• исследовать с помощью медицинских приборов параметры зависимости влияния музыки на организм человека;
• проанализировать результаты эксперимента;

1.4 Объект исследования

1.5 Предмет исследования

Влияние музыки на организм человека

1. Методы исследования

• работа с учебниками;
• работа с Интернет-ресурсами;
• анкетирование обучающихся;
• эксперимент.

1. Гипотеза

Мы не только живём в мире музыки, музыка живёт внутри каждого из нас. Мы можем считать физику прародительницей музыки. Восприятие различных стилей музыки у каждого своё: кто-то любит засыпать под классику, а для кого-то необходимо услышать аккорды тяжёлого рока, чтобы проснуться. В лияние музыки на человека намного больше, чем мы могли бы себе представить.

2. Теоретическая часть

1. Физические характеристики звука

1. Типы звуков

Человек живет в мире звуков. Звук-это то, что слышит ухо. Мы слышим голоса людей, пение птиц, звуки музыкальных инструментов, шум леса, гром во время грозы. Услышав какой-то звук, мы обычно можем установить, что он дошел до нас от какого-то источника. Рассматривая этот источник, мы всегда найдем в нем что-то колеблющееся. Но как звук доходит до нас? Очевидно, через воздух, который разделяет ухо и источник звука. Но распространяющиеся колебания – это волна. Следовательно, звук распространяется в виде волн. Если звуковая волна распространяется в воздухе, значит — это волна продольная, потому что в газе только такие волны и возможны.

В продольных волнах колебания частиц приводят к тому, что в газе возникают сменяющие друг друга области сгущения и разрежения. То, что воздух-«проводник» звука, было доказано опытом, поставленным в 1660 г. Р. Бойлем. Если откачать воздух из-под колокола воздушного насоса, то мы не услышим звучания находящегося там электрического звонка. Звук может также распространяться и в жидкой, и в твердой среде.

Ощущение звука создается только при определенных частотах колебаний в волне. Опыт показывает, что для органа слуха человека звуковыми являются только такие волны, в которых колебания происходят с частотами от 20 до 20000 Гц. Вплоть до 1000-1200 колебаний в секунду звуковой диапазон полон музыкой. Эти звуки — самые слышные. Звуки выше 2500-3000 колебаний в секунду в качестве самостоятельных музыкальных тонов не используются. Они слишком резки, пронзительны.

В акустике принято различать следующие типы звуков: тоны, шумы и звуковые удары.

Тоны (или музыкальные звуки) — обусловлены периодическими колебательными процессами. Если такой процесс гармонический, тон называют чистым, или простым. Простой тон издает, например, камертон при ударе по нему молоточком. Основная физическая характеристика чистого тона – частота.

Звуковые удары – это кратковременные звуковые воздействия (подобные хлопкам или взрывам).

Шумы — представляют собой звуки, отличающиеся сложной, неповторяющейся временной зависимостью. (Звуки от вибрации машин, аплодисменты, шорохи, скрипы, согласные звуки речи и др.) Шум и низкочастотная вибрация относятся к физическим загрязнениям окружающей среды. Шум – это звуковые волны, воспринимаемые людьми как неприятный, мешающий или даже вызывающий болезненные ощущения фактор.

1. Характеристики звука и связь между ними

А) Объективные характеристики:

• Частота – число колебаний источника звука, совершаемых за единицу времени. Единица измерения в СИ – 1 Гц (Герц).
• Интенсивность — энергетическая характеристика звука, которая измеряется энергией звуковой волны, прошедшей за единицу времени через единицу площади некоторой поверхности, перпендикулярной направлению распространения волны (т.е. отношением падающей на поверхность звуковой мощности к площади этой поверхности).

Единица интенсивности звука — 1 Вт/м 2 .

Эти характеристики объективны и могут быть оценены различными физическими приборами независимо от человека.

Б) Субъективные характеристики звука

• Высота тона — х арактеристика, обусловленная частотой колебаний.

Чем больше частота колебаний, тем выше звук. Колебаниям малых частот соответствуют низкие звуки. Например, писк комара соответствует 500 – 600 взмахам его крыльев в секунду, жужжание шмеля 220 взмахам. Колебания голосовых связок певцов могут создавать звуки в диапазоне от 80 до 1400 Гц.

Для сложного тона высота зависит от интенсивности: звук большей интенсивности воспринимается иногда как звук более низкого тона.

Тембр определяется спектральным составом сложного тона. Тембр отличает звучание одной и той же ноты в исполнении различных музыкальных инструментов или голоса.

Громкость звука зависит от амплитуды колебаний давления в звуковой волне. Чем же она определяется? В начале рассмотрим ряд важных понятий.

Нормальное человеческое ухо воспринимает довольно широкий диапазон интенсивностей. От минимальной I 0 = 10 -12 Вт /м 2 на частоте 1000 Гц (в дальнейшем речь пойдет именно об этой частоте) до наибольшей I max = 1 Вт /м 2 , вызывающей болевые ощущения. Следовательно, болевой порог отличается по интенсивности звука от порога слышимости на 12 порядков.

Приведем значения уровней интенсивности для звуков, с которыми человек чаще всего встречается.

При увеличении уровня интенсивности, начиная примерно с 75 дБ, человек, который слышит звук, испытывает дискомфорт. В области дискомфорта лежат уровни интенсивности звуков, издаваемых отбойным молотком (

90 дБ), мотором тяжелого грузовика (

100 дБ), оркестром поп-музыки (

110дБ), шумом в поезде метро (

80-90 дБ). При очень высоких уровнях интенсивности необходимо использовать различные защитные приспособления. Болевым порогом считается уровень интенсивности

Уровень интенсивности, дБ

Уровень интенсивности, дБ

Уровень интенсивности, дБ

Комната в городе

Проходящий поезд в метро

Реактивный двигатель самолета

Кривая порога слышимости показана на рис. 2. Как видим, порог слышимости меняется в очень широких пределах в зависимости от частоты. Наибольшей чувствительностью ухо обладает в области частот 2500 — 3500 Гц, где порог слышимости имеет наименьшую величину.

Зависимость громкости звука от интенсивности

В начале XX в. связь между мерой раздражения (интенсивностью звуковой волны) и мерой ощущения (громкостью) изучал немецкий физиолог и психолог Вебер. Исходя из экспериментов Вебера, физиолог Г.Фехнер сформулировал

При изменении интенсивности каждый раз в 10 раз уровень громкости увеличивается на 10 единиц.

Зависимость громкости от частоты

Минимальное изменение давления, которое может фиксироваться человеческим ухом, определяет порог слышимости. Максимальное изменение давления, которое еще в состоянии фиксироваться человеческим ухом, определяет болевой порог.

Болевой порог соответствует изменению давления 10 Па.

В процессе жизнедеятельности человека в результате воздействия большого числа различных факторов чувствительность уха уменьшается.

Звучание электронных музыкальных инструментов или звуковоспроизводящих устройств мы все чаще воспринимаем как шум. Многие «меломаны» все достоинства музыки видят в ее громкости. Не задумываясь, они вынуждают своих домашних и соседей участвовать в электронных «звуковых оргиях», даже не осознавая, что их ближние страдают от этого. В экологии человека предложено даже понятие «шумовое опьянение» – возбуждение, возникающее в результате резонанса клеточных структур в ответ на громкие ритмические звуки. Это «опьянение» по субъективным ощущениям аналогично алкогольному опьянению или одурманиванию наркотиками. «Шумовое опьянение» – одна из причин успеха современной шумной музыки. Уровень шума, создаваемый современной электронной музыкой, иногда превышает болевой порог – 130 дБ.

Практически каждый подросток имеет плеер. Но вряд ли кто-то из них задумывается о последствиях использования этого прибора. Исследования показывают, что каждый пятый подросток плохо слышит, хотя сам он об этом не всегда догадывается. Причина – злоупотребление переносными плеерами и шумы на дискотеках: уровень шума на дискотеках составляет от 80 до 100 дБ, а уровень интенсивности плеера – 110 дБ. Но для рабочих при наличии источников звука с такими данными предусмотрена шумовая защита!

Злоупотребление повышенным шумовым фоном вызывает массу негативных последствий. Это звон в ушах, головокружение, головная боль, переутомление, снижение способности к концентрации внимания, падение производительности труда, неуравновешенная психика.

Для того чтобы понять, как действует музыка на человека с точки зрения физики, рассмотрим два наиболее популярных жанра: классическую и рок -музыку.

Рок (англ. от rock — качаться, трястись) — тип современной музыки, ведущий свое происхождение от песенно-танцевальных жанров негритянского городского фольклора 1920-30-х гг. Важная характеристика рок-музыки — ее техническое оснащение и специфическая ритмика.

Влияние на организм человека

Были проведены различные исследования с целью оценки различных воздействий рок-музыки, влекущих за собой травмы зрения, слуха, позвоночника, эндокринной и нервной системы. Музыкальный терапевт Адам Книст, анализируя это явление, пишет: «Основная проблема действия рок-музыки на пострадавших вытекает из уровня ее звука, вызывающего неприязненность, истощение, нарциссизм, панику, расстройство пищеварения, гипертонию, необычное наркотическое состояние». Несколько лет назад нейрохирурги Университета штата Иллинойс открыли болезненный синдром, который они назвали «ритмическим токсикозом». У человека, злоупотребляющего прослушиванием рок-музыки, проявлялись все признаки алкогольного или наркотического отравления, хотя следов этих веществ в организме не обнаруживалось. Следствием воздействия рок-музыки является также нервное сверхвозбуждение, вызывающее эйфорию, внушаемость, истерию, вплоть до галлюцинаций, депрессивное состояние, доходящее до невроза и психоза, самоизувечивание в разных формах, особенно на больших сборищах, необузданные порывы к разрушению, вандализму и мятежу после концертов и фестивалей рока. Было отмечено, что тенденции к самоубийству и убийству значительно усиливаются при повседневном и продолжительном слушании рок-музыки.

Ученые зафиксировали следующее: после 10-минутного прослушивания рока семиклассники на некоторое время забывали таблицу умножения (см. практическую часть). А японские журналисты в крупнейших рок-залах Токио произвольно задали зрителям один простой вопрос: как вас зовут? И ни один из опрошенных не ответил на него. Временная потеря памяти происходит потому, что такая музыка вызывает выделение так называемых стресс-гормонов, которые стирают часть запечатленной в мозгу информации.

Приемы воздействия на организм

П очему молодежь любит рок? Один из первых распространителей рок-музыки Хэл Зигер писал еще в 50-х годах ХХ века: «Я понял, что эта музыка проникает в молодежь, потому что ее ритм совпадает с ритмами в их организме. Я знал, что никто не сможет вышибить эту музыку из них. ». Существуют четыре технических приема, которые создают условия, при которых рок- музыка оказывает максимальное воздействие на организм.

• Модуляция частоты — использование очень низких частот (14-20 Гц) и очень высоких частот (17000-20000 Гц), использование переменной скорости, что может быть замечено только с помощью специальной аппаратуры.
• Бит (ритмические удары) и его подсознательное действие — может вызвать ускорение сердечного пульса и увеличение содержания адреналина, а значит возбуждение всего организма.
• Подсознательный сигнал — когда мозг в течение продолжительного времени подвергается воздействию подобного звукового сигнала, в нем происходит биохимическая реакция, аналогичная той, которую вызывает укол морфия. Эта реакция производит двойное действие: необычное ощущение чего-то приятного и активизацию мозговых процессов.

Личность утрачивает свои автоматические рефлексы и механизмы собствен- ной защиты. Именно поэтому выражение «изнасилование сознания» означает тот умственный, нравственный и духовный ущерб, который испытывает аудитория рок-музыки.

Классическая музыка до 20-го века была ориентирована на образованные и состоятельные слои общества. Ситуация несколько изменилась в 20-м веке, когда больше людей получило доступ к образованию. Известный исследователь Дон Кэмбелл считает, что спокойная классическая музыка увеличивает интеллектуальную работу мозга человека, понижает давление и активизирует иммунную систему организма. В ходе многочисленных опытов установлено, что спокойная музыка ведет к уменьшению амплитуды электромагнитных волн головного мозга. Это действует успокаивающе. Одновременно происходит синхронизация работы левого и правого полушарий, что резко повышает способность к интеллектуальной деятельности.

Новейшие исследования показали также, что под воздействием классической музыки происходят важные изменения в составе крови, когда резко сокращается количество гормонов, вызывающих перенапряжение нервной системы и усиливается иммунная защита организма от вирусов.

Классическая музыка и интеллект

Ученые Центра нейробиологии Калифорнийского университета протестировали студентов из 36 колледжей, пытаясь определить уровень их интеллектуального развития. В течение десяти минут после проведения теста студенты слушали сонату Моцарта для двух фортепьяно. Повторное тестирование сразу же после прослушивания показало увеличение IQ на 8-9 баллов. Правда, примерно через 15 минут показатели вернулись на прежний уровень, но этот факт позволил ученым предположить, что именно бессмертная музыка явилась причиной временного интеллектуального роста.

Уставшие клетки мозга должны время от времени подзаряжаться. Одним из способов подзарядки является прослушивание высокочастотных звуков — 5000-8000 Гц.
Музыка Моцарта содержит наибольшее число звуков нужного частотного диапазона, а тяжелый рок — наименьшее.

Альберт Эйнштейн впервые взял в руки скрипку в шестилетнем возрасте. К тому времени, когда ему исполнилось 14, он исполнял сонаты Бетховена и Моцарта и долгими часами импровизировал на фортепьяно. На протяжении всей жизни Эйнштейн оставался страстным скрипачом, обращаясь к музыке во время творческих застоев. О своих увлечениях музыкой и физикой он говорил: «Оба они имеют один источник и дополняют друг друга. » Не исключено, что необычайно мощный интеллект Эйнштейна является результатом любви к классике.

Неоднозначность влияния классической музыки на организм человека

Долгое время считалось, что прослушивание классической музыки крайне позитивно влияет на человеческое здоровье. Но на самом деле все оказывается не так просто, что подтверждают многолетние исследования российских и французских ученых. Например, от некоторых симфоний снижается острота слуха, а также наступает околодепрессивное состояние.

Популярная музыка, которая, как принято считать, отражает дух времени, оказывает на человеческий организм благоприятное воздействие. Исследования показали, что от русского и французского шансона не только поднимается настроение, но и снижается артериальное давление, упорядочиваются аппетит и сон, нормализуется уровень сахара в крови. Это ярко выраженная мелодика, наложенная на оптимальный ритмический рисунок — 130 ударов в минуту. Исследования показали, что именно такой ритм наиболее благоприятен для человеческого организма. Он повышает жизненный тонус, раскрепощает, снимает нервные перегрузки.

Итак, музыка может очень многое : спокойная и мелодичная поможет быстрее и лучше отдохнуть, восстановить силы, а бодрая и ритмичная — улучшит настроение. Музыка снимает раздражение, нервное напряжение, активизирует мыслительные процессы, помогает подолгу не уставать. Мелодии, доставляющие человеку удовольствие, создающие приятное настроение, замедляют пульс, увеличивают силу сердечных сокращений, снижают артериальное давление, расширяют сосуды. Удивительно, но человеческий организм воспринимает звуки даже в эмбриональном состоянии!

Несмотря на ограниченность наших знаний о музыке, мы проверили влияние различных ее типов на организм, насколько это позволили наши технические возможности.

1. Музыка как муза для физики

Мы не только живём в мире музыки, музыка живёт внутри каждого из нас. Мы можем считать физику прародительницей музыки, но нужно помнить, что музыка сопровождала многие великие открытия этой науки. Знайте, что многие знаменитые ученые физики увлекались музыкой и виртуозно играли на различных музыкальных инструментах. Некоторые из них стояли перед выбором: заниматься физикой или искусством, и лишь по случайности они всё же отдавали предпочтение физике, но через всю свою жизнь проносили любовь к музыке.

Макс Планк немецкий физик, основоположник квантовой теории, член Берлинской АН (1894) был великолепным пианистом, он часто играл камерные произведения со своим другом Эйнштейном.

Альберт Эйнштейн немецкий физик, прекрасно играл на скрипке. В 1934 году на благотворительном концерте Эйнштейн перед 264 слушателями дал концерт на скрипке. Сбор с этого концерта (6500 долларов) пошел в пользу ученых-эмигрантов из гитлеровской Германии.

Людвиг Больцман австрийский физик — теоретик, основатель статистической механики и молекулярно – кинетической теории, говорил: «То, чем я стал, я обязан Шиллеру», преклонялся перед Моцартом и Бетховеном, часто устраивал дома музыкальные вечера и сам играл на рояле.

Блестящим скрипачом и художником был ленинградский физик-теоретик Я. И. Френкель.