ВЛИЯНИЕ МУЗЫКИ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ФИЗИКИ

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. Влияние музыки на человека намного больше, чем мы могли бы себе представить.

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 Гц. Вплоть до колебаний в секунду звуковой диапазон полон музыкой. Эти звуки - самые слышные. Звуки выше колебаний в секунду в качестве самостоятельных музыкальных тонов не используются. Они слишком резки, пронзительны.

Типы звуков 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.

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 - характеристика, 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. Тембр определяется спектральным составом сложного тона. Тембр отличает звучание одной и той же ноты в исполнении различных музыкальных инструментов или голоса. Громкость. Громкость звука зависит от амплитуды колебаний давления в звуковой волне. Чем же она определяется? В начале рассмотрим ряд важных понятий.

Различные типы музыки 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-музыка 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 сверх возбуждение, 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.

Классическая музыка 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. 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 около депрессивное состояние.

Популярная музыка 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 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.