Произведя этот простой опыт, пожелали узнать, что происходит при этом, и для наглядности опыта поверхность барабана посыпали песком; затем провели смычком по краю барабана и повторили это во всех точках барабанной окружности.
Нельзя не признать, что европейская наука отличается замечательным терпением и повторяет все тот же опыт, пока не добудет факта. Это весьма важно, так как только таким образом и могут быть добыты факты.
Во всех частях круга, где мы провели смычком, песок был подкинут вверх и при падении ложился неровно, образуя геометрические фигуры. Таким образом, звук, разбрасывая песок, придавал ему разные очертания, смотря по характеру звука, который смычок извлекал из окружности.
По мере того, как разные части на окружности издавали созвучия основной ноте, получались разные фигуры. Проведя смычком в одной какой-нибудь точке барабанной окружности, вы получите деление его поверхности на четыре части, что соответствует звучанию всей поверхности, т. е. основному тону. Извлекая призвуки или гармонические тоны, вы получаете более сложные геометрические фигуры. Продолжая это исследование призвуков, как их называют, мы увидим, что всякая нота состоит не из одного, а из весьма сложного звука, который может разлагаться. То, что кажется нам простым, на самом деле весьма сложно. Когда вы извлекаете какую-нибудь одну ноту, на самом деле вы извлекаете и другие звуки, и опытное ухо может различить эти призвуки или обертоны, которые не изменяют характера звука. При этом заметили, что характер звука или распадение его на части, наглядно изображено фигурами на песке. Тогда начали искать еще более тонкие различия и грубый песок, и плохо звучащий пергамент заменили порошком плауна и более тонкой материей. Плаун является наилучшим материалом для таких опытов; он до того легок, что малейшее колебание вызывает в нем изменение формы. Пробовали и стальные камертоны, которые дают разные звуки.
Через увеличительное стекло волшебного фонаря посредством зеркал получали отражение рисунка вибраций на полотне, и тогда малейшие невидимые колебания камертона в увеличенном виде давали самые причудливые рисунки. Каждое изменение звука вызывало изменение в этих замечательных рисунках. Поэтому, когда вы исполняете музыкальную пьесу, вы чертите в эфире и окружающем вас воздухе удивительные рисунки. При этих опытах всякие звуковые колебания отражались на полотне, невидимое становилось видимым, и сила звука была одинаково ясна, как слуху, так и зрению.
Производили еще и другие опыты, и г-жа Уоттс Хьюз доказала, что получаются еще более сложные рисунки, если извлекают целый ряд последовательных звуков из инструмента наподобие рога. Тогда получаются рисунки, похожие на травы, ветки, цветы, – и всё это чертит голос человеческий.