Киматика

Впервые киматические явления описал Роберт Гук, который 8 июля 1680 года наблюдал вызванные вибрацией узоры. В своём эксперименте он рассыпал муку по поверхности тонкой стеклянной пластины и, выдвинув её от края стола, провёл по её краю смычком (тетивой самодельного лука). В результате вибраций стеклянной пластины рассыпанная мука перераспределилась по её поверхности, образовав причудливые узоры. Вид узоров зависел от вибраций (скорости ведения смычка, толщины пластины, её геометрических размеров.

На основе этого эксперимента Р. Гука подобные вибрационные узоры изучал Эрнст Хладни в XVIII веке. Полученные им разнообразные узоры впоследствии были названы его именем (Фигуры Хладни)^[1].

Название «киматика» как направления в акустике (от англ. cymatics, нем. kymatik) предложил Ханс Дженни в 1967 г.^[2].

В середине XX века фигуры Хладни изучал Ханс Дженни с помощью придуманного им устройства «тоноскоп» (англ. tonoscope). В 1967−72 г.г. Дженни издал двухтомник «Киматика» (англ. Cymatics: The Study of Wave Phenomena). Богато иллюстрированная книга многократно переиздавалась^[2].

С помощью тоноскопа и его усовершенствованных конструкций можно получать различные фигуры Хладни даже в домашних условиях.

В XXI веке распространилось основанное на принципах киматики духовное исцеление пением^[3], визуализация букв и слов древних языков, возникло одно из направлений альтернативной медицины, созданное британским остеопатом Маннерсом (англ. P. G. Manners) «вибрационную биоэнергетическую медицину», в которой на тело человека воздействуют высокочастотным звуком^[4].

Официальная наука относится к данным направлениям человеческой мысли скептически.

Воздействие смычком на закреплённую пластину (как и действия пьезоэлемента, например) вызывает в ней акустические колебания, что приводит к тому, что пластина не колеблется как единое целое, а разделена на зоны вибрации и зоны, в которых вибрации практически отсутствуют. Песчинки или частицы муки, соответственно, перераспределяются на зонально вибрирующей пластине таким образом, при данной частоте и интенсивности накапливаются в зонах, где вибрация отсутствует (т. н. «мёртвые» зоны, или зоны с минимальной или нулевой амплитудой вибрации). Можно сказать, что песчинки под действием вибрации мигрируют в области с минимальной амплитудой вибрации, формируя причудливые узоры на пластине. Очевидно, что форма пластины, её толщина, высота и интенсивность внешней вынуждающей частоты определяют форму образующихся фигур Хладни.

В случае жидкостей происходит противоположное явление — жидкость накапливается в «вогнутых» зонах.

Киматические эффекты используются при компенсации изгибных колебаний в пластинах со специальной структурой^[5], музыкальном творчестве, и др.