A gitár hangolása IV.
A (hangtani) lebegés jelensége
Az itt ismertetett akusztikai jelenséget, amely lebegés néven ismeretes, főként a felharmonikus-módszerű hangoláskor használhatjuk fel. Sajnos azonban kénytelenek vagyok vitába szállni egyik internetes olvasómmal, aki szerint az interferencia nem azonos a lebegéssel. Az alábbi eszmefuttatásban azt fogom bebizonyítani, hogy a lebegés az interferencia, mint gyűjtőfogalom egy speciális esetének tekinthető. Először nézzük meg a megvitatásra kerülő jelenséget:
Hallhatjuk az egyre gyorsabb hangremegést, amely aztán csak a 2 hangfrekvencia kiegyenlítődésekor szűnik meg. Ez valóban a lebegésnek nevezett, csakis a hullámokra (harmonikus rezgésekre) jellemző fizikai jelenség, amelynek fő jellemzője, hogy a rezgések frekvenciáiban történik érzékelhető (hallható) változás.
A kérdés az, hogy ez a jelenség értelmezhető-e interferenciaként?
Az interferencia szó állítólag latin gyökerű. Ennek ellenére Györkösy Alajos, az Akadémiai Kiadó által kiadott latin-magyar szótárában nem találtam olyan szót, amely a fogalom mai, általános használatában az etimológiai visszafejtésnek megfelelne. Talán van egy szó, az interfor, amelynek jelentése: közbeszól, megszakít, szavába vág.
Országh László elektronikus angol-magyar nagyszótárában az interference hasonló jelentéssel bír (beavatkozás, közbelépés), viszont észrevehetünk egy további, már modernkori jelentést is: rádióvételi zavar.
Bakos Ferenc "Idegen szavak és kifejezések szótára" című lexikonjában olvashatunk először arról, hogy az interferencia 2 hullám valamilyen egymásrahatását is jelenti:
-
kölcsönös hatás,
-
két hullámmozgásnak, rezgésnek egymást erősítő vagy gyengítő kölcsönhatása találkozásukkor,
-
rádióvételi zavar, "lebegés".
A 2. meghatározást erősíti meg a Wikipédia témával foglalkozó cikke:
"Az interferencia egy fizikai jelenség, akkor következik be, ha két különböző forrású, koherens hullám találkozik, azaz olyan hullámok, amelyek fáziskülönbsége állandó. Ekkor létrejönnek olyan pontok a térben, ahol a hullámok maximálisan erősítik, illetve olyanok, ahol maximálisan gyengítik egymást (annak függvényében, hogy az egyes pontokba a két hullám milyen fáziskülönbséggel érkezik)."
Emellett a Wikipédia egy másik fejezetben a hangtani lebegéssel is foglalkozik:
"Két közeli frekvenciájú hang együttes megszólaltatásakor egy periodikusan ingadozó erősségű hangot hallunk. Ezt a jelenséget lebegésnek nevezzük."
A Bakos-féle 3. meghatározás viszont az interferenciával kapcsolatban leírja azt a szót, hogy "lebegés", amely alatt persze nem tudjuk, hogy konkrétan milyen lebegést érthetünk.
No, mindezzel nem igazán jutottunk közelebb az egzakt meghatározáshoz, ezért pontosan az ilyen pillanatokban kell váltanunk a hétköznapi irodalomtól (mert a Wikipédia az, ez majd később kiderül) a szakirodalom felé.
Budó Ágoston "Kísérleti fizika I." című munkája (és még további 2 kötete) egyetemi tankönyv. Azt hiszem döntőbírónak nyugodtan elfogadhatjuk.
Benne a Rezgéstan című részben a következő olvasható a 289. oldalon:
"A most említett esetek különösen fontosak a később szóba kerülő interferencia-jelenségeknél."
Ezután a szerző néhány különböző típusú harmonikus rezgést ismertet. Ezek közül az egyik meghatározását szó szerint idemásolom:
"Fontos speciális eset két közel egyenlő frekvenciájú harmonikus rezgés összetevése."
Ez pontosan a mi esetünk, sőt egyúttal a szerző az interferencia egy speciális eseteként értelmezi.
Ha már nyakig ülünk a szakirodalomban, összehasonlításképpen érdemes továbbkotorászni benne. Az interferenciáról a 307. oldalon a következő olvasható:
"Általánosan, interferencia néven foglaljuk össze azokat a jelenségeket, amelyek akkor keletkeznek, ha két vagy több hullám (vonulat) valamely helyen találkozik."
A fenti meghatározások olvasatán bennem a következő kép alakult ki az interferenciáról:
Interferencia az, ha két vagy több hullám számunkra valamilyen érzékelhető módon hat egymásra.
Való igaz, hogy a hétköznapi életben az interferencia fogalmát főként speciális fényjelenségek értelmezésére szoktuk használni, ilyen például egy interferenciakép...
Forrás - Source: www.madsci.org
...amelynek fő jellegzetessége, hogy a részhullámok fázisainak eltolódása miatt keletkezik (konstruktív és destruktív interferencia). Azt viszont sehol sem láttam leírva, hogy az interferencia csakis ez a jelenség volna, holott a Wikipédia interferenciáról szóló fejezete kizárólag ezt a fajta fényinterferenciát értelmezi. A fenti, Budó-féle meghatározás szerint azonban az interferencia ennél jóval általánosabb: gyakorlatilag mindenfajta hullám találkozásánál fellépő és tágabb módon is értelmezhető fizikai jelenség. Ilyenek lehetnek:
-
fényhullám - bár a fényt a fotonnak nevezett részecskék alkotják, részecsketermészetük mellett egyúttal meglepő hullámtulajdonságokat is mutatnak (ez volt a kvantummechnika egyik első nagy felfedezése; az ezzel kapcsolatos ajánlott irodalom John Gribbin: "Schrödinger macskája" és "Schrödinger kiscicái és a valóság keresése" című könyvei),
-
hanghullám,
-
vízhullám,
-
most ennek nem nézek utána, de megkockáztatom, hogy az interferencia minden olyan atomi és szubatomi részecske kölcsönhatásainál fellép, amelyről a kvantummechnika képes bebizonyítani a hullámtermészetet is. (Szavatoltan ilyen szubatomi részecske az elektron. A híres kétréses kísérlet elektronágyúval is működik.)
-
Sőt, még 2 kifeszített kötéllel is tudunk interferenciát létrehozni.
A vita elején feltett kérdést végérvényesen egyetlen mondatban Budó Ágoston a 319. oldalon dönti el:
"Két, közel azonos frekvenciájú és hullámhosszú hullám interferenciájának eredményeként a hullámtérben a rezgések összetevésénél (...) lebegések keletkezhetnek."
A lebegés tehát a szerző szerint az interferencia egy speciális esetének tekinthető, ahol nem fáziseltolódás, hanem frekvenciaváltozás miatt alakul ki érzékelhető (ebben az esetben hallható) anomália.