Наибольшее количество информации человеку дает зрение. Для общения он использует речь. И еще Ньютон около трехсот лет назад догадывался об аналогии между цветным зрением и слухом. Сегодня появились теоретические оценки, подтверждающие это предположение.

Около двух лет назад была опубликована работа, в которой было показано, что произведение скорости света с_св на среднюю длину волны его видимого диапазона λ_св приблизительно равно произведению скорости звука с_зв на длину волны λ_зв: с_свλ_св ≈ с_звλ_зв . Это соотношение носит неслучайный характер: из него в точности получается спектральный максимум частот человеческой речи - 550 Гц:

λ_{зв max} = λ_{св max} с_св/с _зв, где λ_{св max} - максимум кривой видности человеческого глаза ≈ 0,55 мкм.

Произведение сλ определяет скорость расплывания волнового пакета и входит в формулы, по которым оценивают разрешающую способность оптических и акустических приемников. Из этих формул, в частности, следует, что угловое разрешение глаза (угловое расстояние между двумя точками, которые еще видны по отдельности) γ_зр = 3 x10^-4 радиан, а на расстоянии метра линейное разрешение τ_зр ≈ 0,3 миллиметра при размере поля четкого зрения (когда изображение попадает на желтое пятно сетчатки) τ_п.зр = 10 сантиметров, или в угловых мерах ≈ 6^o.

Слуховой аппарат воспринимает звук, приходящий со всех сторон, но за счет бинаурального эффекта способен определять направления на его источники. На расстоянии порядка 3 метров, достаточном для речевого контакта, линейное разрешение слуха τ_акуст ≈ 20 сантиметрам. Это соответствует угловому разрешению γ_акуст ≈ 3^o.

Таким образом, τ_акуст ≤ τ_п.зр. Это означает, что возможности зрения и слуха согласованы так, что направление на источник звука определяется с точностью, позволяющей сразу увидеть его. А пространственное разрешение глаза позволяет на расстоянии несколько километров, вплоть до линии горизонта, обнаружить крупное животное - добычу или хищника. Полученной с помощью зрения информацией человек делится при помощи речи с соплеменниками, которые могут точно определить источник звука и скоординировать свои действия.

Приведенное выше приблизительное равенство действительно описывает преобразование человеком информации из оптической в акустическую, причем информационные возможности обоих каналов оказываются согласованными.

Из приведенных рассуждений следует еще один вывод. Спектральный состав излучения нагретого тела зависит от его температуры (эту зависимость дает формула Планка, связывающая температуру тела Т, длину волны излучения λ и его энергию Е). Излучающая поверхность Солнца имеет температуру 5500^oС, которая определяет спектр видимого света и, следовательно, длину волны максимальной видности λ_{св max}. Поэтому можно утверждать, что и диапазон частот человеческой речи определяется температурой нашего светила. Если существует жизнь в иных мирах, то обитатели планетарных систем красных карликов, видимо, должны басить, а голубых гигантов - разговаривать высокими голосами. Это следует учесть писателям-фантастам...

№9, 2003