Hangutazás

A levegőég tele van mindenféle utassal! Itt a nyárfa „vattájával”, ott repülőgépekkel és kondenzcsíkokkal, vándorló felhőkkel, cikázó villámokkal, repülő madarakkal, rovarokkal, virágporral. Vannak azonban a levegőnek láthatatlan utasai is: például vízpára, kellemes és kellemetlen szagok, és néhol mérgező gázok is. Ezek ismert anyagok. A szinte észrevehetetlenül pici nyárfamagot repítő vattaszerű szál tiszta cellulóz, miként a gyapotfonal, amelyből a pamutpóló készül. A láthatatlan légnedvesség és a látható felhő egyaránt víz (esetleg jég formájában). A finom illat lehet valamilyen növény illóolaja, a mérgező gáz laboratóriumi vegyszer.

De miből van a hang, ami szintén a levegő útján érkezik? A hang nem „valamiből” van. A levegővel érkező hang magából a levegőből van, a levegő hullámzása.

Ha egy pocsolyába kavicsot ejtesz, körkörös hullámok indulnak a pocsolya széle felé. Mintha tágulna a pocsolya; pedig nem lesz nagyobb, csak a hullámhegyek és hullámvölgyek váltakozása halad kifelé, a vízszint emelkedik-süllyed-emelkedik-süllyed… Ez folyton parányit arrébb-arrébb történik, hullámmozgást látunk.

Ha egy hegedű húrját megpengetjük, rezeg. Ha vastag a húr (például a nagybőgő legmélyebb hangú húrja), szabad szemmel is követhető, hogy a húr ide-oda mozdul. Mozgásával picit meglöki az előtte lévő levegőt. Az ettől parányit összenyomódik, de a következő pillanatban rugalmasan ki is tágul, s ezzel meglöki a körülötte levő levegőt…

Ha az összenyomott és kitágult szakaszok váltakozásából álló levegőhullám a fülünkbe érkezik, nekimegy a dobhártyának, a vékony, rugalmas bőrlemeznek, amely elzárja egymástól a külső és a fül belsejében lévő levegőt. A megérkező levegő-hullámzásban az összenyomott állapotú levegő-szakasz a kitágulásával ezúttal a dobhártyát nyomja be, majd az érkező kitágult levegő-szakasz engedi kiegyenesedni. De már érkezik is a következő összenyomott, majd a kitágult levegő-szakasz… A dobhártya ugyanabban a ritmusban, ugyanazzal a szaporasággal rezeg, mint a húr. A rezgést továbbítja a középfülben lévő három apró csontocskának, azok egy újabb hártyának, a fül legbelsejét kitöltő folyadéknak, s az végül ingerli a parányi idegvégződéseket. Az idegvégződések az agyunk hallásközpontjába küldik a jeleket; így születik meg bennünk az érzés, hogy „ez egy hang volt”.

Mifélék lehetnek a hangok? Például zörejek, zajok. Zörej, amikor gombóccá gyűröd a papírlapot vagy kulccsal kinyitod a zárat. És zenei hang keletkezik, ha megpengeted egy hangszer húrját. Mi a legfontosabb különbség? A hangszer húrjának rezgése egyenletes. Persze, a húr vastagságától és feszességétől függően más és más, de időben nem változik. A nagybőgő legvastagabb húrja például úgy rezeg, hogy egy másodperc alatt körülbelül 50-szer megy jobbra és balra, vagyis a rezgésszáma másodpercenként 50. (Szaknyelven: a frekvenciája 50/sec – ahol a „sec” a ’másodperc’ jelentésű latin secundum szó rövidítése.) És nagyon fontos, hogy amíg a rezgése le nem áll, mindig ugyanennyi. A zörejekre, zajokra viszont az jellemző, hogy sok-sok különböző frekvenciájú hang keveredik bennük.

A legmélyebb hang, amit az emberi fül hall, kb. 20/sec frekvenciájú, a legmagasabb pedig kb. 20 000/sec. Ez nem azt jelenti, hogy 20-nál kisebb vagy 20 000-nél nagyobb rezgésszámú hang ne létezne, csak azokat az emberi fül nem érzékeli, vagyis számunkra „hallhatatlanok”. A 20 alatti frekvenciájú hang az úgynevezett infrahang, a 20 000 feletti pedig az ultrahang. Az életkor előrehaladtával változik a magas hangok érzékelésének képessége. Míg egy gyerek hallja a 20 000 rezgésszámú hangokat, a 30 éves felnőtt hallásának felső határa már kb. 16 000 és a 70–80 éveseké 10 000 alatt van.

A hallással rendelkező állatokra jellemző, hogy mettől meddig terjed a hallástartományuk. A kutyáé 40–60 000; vagyis fölfelé sokkal szélesebb, mint az emberé. Ezért hallja a 30 000/sec frekvenciájú kutyasípot is, amely a sípot megfújó gazdi számára már ultrahang. A denevérek nevezetesek az ultrahangok használatáról. Ők ugyanis – minthogy barlangokban és más fénytől elzárt helyeken is élnek – nagyon gyengén látnak, a fülükkel viszont fantasztikusan tájékozódnak.

Átmenetileg becsaphatók a denevérek. Nyári este állj meg egy utcai lámpa alatt, amelynek a fénye körül keringőznek a rovarok! Keress egy babszemnyi kavicsot, függőlegesen dobd föl úgy, hogy megközelítse a röpködő rovarokat! Talán valamelyik denevér rástartol a kavicsra, de csak egy pillanatra tudod becsapni. Miről ismeri föl, hogy a kavics nem rovar? Egy kísérletben teljesen sötét szobát keresztül-kasul behuzaloztak, s mindegyik vékony huzalra parányi csengőt tettek. Bezártak oda 10 percre 3 denevért, amelyek leszállni sehova sem tudtak, mert minden felület tükörsima volt. 10 perc alatt egyetlen csengő sem szólalt meg, tehát a denevérek teljes sötétségben is úgy röpködtek, hogy semelyik vékony huzalhoz sem értek, hiszen a fülükkel tisztán „látták”, hogy hol vannak.