Článek
Dotaz
Rád bych vysvětlení následujícího fenoménu – když tlesknete na úpatí mayské pyramidy, ozvěna se podobá hlasu posvátného ptáka – viz video.
Minutová odpověď
- Ozvena tlesknutia na upätí Kulkukánovho chrámu, podobná hlasu posvätného vtáka Mayov, kvesala, je dôsledok periodickej štruktúry pyramídy, hlavne schodiska.
- Poradie schodov určuje uhol dopadu a odrazu zvukovej vlny, ako aj vzdialenosť a čas, ktorý musí zvuk prekonať pri ceste od pozorovateľa k schodu a späť v podobe ozveny.
- Stále nevieme či sa jednalo o zámer staviteľov alebo šťastnú náhodu.
- Zaujímavé akustické efekty boli zistené aj v prípade ďalších historických sakrálnych stavieb a divadiel.
Odpověď
Video v zaslanom príspevku [1] zachycuje turistického sprievodcu, ktorý jednoduchým tlesknutím rúk na úpätí Kukulkánovho chrámu vyvolá ozvenu údajne sa podobajúcu hlasovému prejavu kvesala [2].
Kukulkánov chrám v dnes už zaniknutom mayskom meste Chichen Itza (Yucatánsky polostrov, Mexiko) patrí medzi najvýznamnejšie stavebné pamiatky predkolumbovskej Ameriky. Svätyňa vznikla v postklasickom období (medzi 8. až 12. storočím n. l.) a slúžila k oslave mayského boha Kukulkána (veľmi podobného aztéckemu Quetzalcoatlovi). Ten býva tradične zobrazovaný ako „operený had“. Vtáčia zložka božstva mala najčastejšie atribúty posvätného vtáka Mayov a najpôvabnejšieho z piatich dnes žijúcich druhov kvesalov, kvesala chocholatého (Pharomachrus mocinno).
Za fenomén zachytený na videu by mohla byť zodpovedná periodická štruktúra pyramídy, hlavne v oblasti schodiska [3]. Vysvetlenie spočíva v dôsledkoch Braggovho odrazu [1] (angl. Bragg diffraction), vďaka ktorému majú odrazené zvuky niektoré frekvencie/výšky/tóny zoslabené, zatiaľ čo iné sú zosilnené (tón vysielaných vĺn sa odráža ako súčet vĺn, ktoré majú rovnaké frekvencie, ale rôzne fázy, čím sa vytvárajú interferencie), a časového posunu (angl. repetition pitch), s ktorým sa odrazené zvuky o rozdielnych frekvenciách (tlesknutie je multiharmonický signál – skladá sa z viacerých zložiek s rozdielnou frekvenciou) vracajú spať k pozorovateľovi (v tomto prípade skôr poslucháčovi) [3, 4].
Pyramída v Chichen Itza pozostáva z dlhého schodiska – čím sú jednotlivé schody vyššie tým sa zväčšuje ich uhol vzhľadom k pozícii pozorovateľa. So stúpajúcim poradím schodu tiež rastie vzdialenosť a čas, ktorý musí zvuková vlna prekonať pri ceste od pozorovateľa k schodu a späť v podobe ozveny. Táto štruktúra tiež spôsobuje, že ako prvé dorazia do ucha pozorovateľa zvuky vysokých a až potom nízkych frekvencií takže výsledný zvuk je na začiatku pomerne vysoký a postupne klesá [3, 4].
Mayské pyramídy by tak mohli plniť úlohu gigantického rezonátora, ktorý utlmuje alebo naopak odráža zvuky na základe ich vlnovej dĺžky. Nemusí sa pritom jednať o žiadnu vzácnosť. Efekt stavebných „výčnelkov“ ako akustického filtra, tentokrát v podobe sedadiel pre divákov, bol zdokumentovaný napríklad aj v prípade helenistického amfiteátra v peloponézskom Epidaure [5].
Išlo o úmysel, šťastnú náhodu alebo sa jedná len o pareidoliu? V tomto ohľade dodnes nevládne medzi odborníkmi zhoda. Určitá podobnosť ozveny na úpätí pyramídy s akustickým prejavom kvesala by mohla nasvedčovať, že skutočne šlo o úmysel staviteľov. Je fascinujúce si predstaviť, že mohlo byť v silách vtedajších obyvateľov Yucatánu tieto akustické zákonitosti objaviť a vedome ich zainkorporovať do dizajnu pyramídy [6, 7]. Podobne znejúcu ozvenu je možné vyvolať aj v blízkosti pyramíd spojených s ďalším predkolumboskými civilizáciami (napr. Teotihuacán) [8].
Niektorí odborníci ale argumentujú, že zvuk spôsobený ozvenou veľmi závisí na pôvodnom zvuku – napríklad zvuk bubnov pravdepodobne vyvolá iný typ ozveny [3]. Zvieracích zvukov je naviac toľko, že určitú podobnosť s ozvenou je asi možné nájsť pomerne často – tlesknutie pri schodisku vedúcemu k posvätnej rieke Ganga v pútnickom meste Kataragama na Srí Lanke vyvoláva ozvenu, ktorá niektorým pripomína kvákanie kačíc [3].
Tak či onak, hlbší výskum akustických vlastností sakrálnych stavieb a divadiel by nám mohol poskytnúť jedinečný náhľad na to ako civilizácie predkolumbovskej Ameriky (ale, samozrejme, aj civilizácie v ďalších kútoch sveta) vnímali svet okolo seba a navrhovali a používali tieto stavby.
Za Zeptej se vědce odpovedal Peter
RNDr. Peter Mikula, Ph.D., Ústav biologie obratlovců AV ČR a University of California, Los Angeles
Zdroje:
[1] https://www.youtube.com/watch?v=cvC_deZuDDg
[2] Príklady akustického prejavu kvesala: https://xeno-canto.org/137766 a https://xeno-canto.org/332262
[3] https://asa.scitation.org/doi/abs/10.1121/1.2213570
[4] https://asa.scitation.org/doi/abs/10.1121/1.1764833
[5] https://asa.scitation.org/doi/10.1121/1.2709842
[6] https://asa.scitation.org/doi/10.1121/1.424061
[7] https://asa.scitation.org/doi/10.1121/1.4779172
[8] https://asa.scitation.org/doi/10.1121/1.4779170
Zeptej se vědce
Projekt Zeptej se vědce se snaží zprostředkovat kontakt mezi vědeckou a nevědeckou veřejností. Máte-li na vědce nějaký dotaz, zeptejte se nás na Facebooku, Twitteru nebo Instagramu. Podpořit nás můžete na donio.cz/podpor-zeptej-se-vedce.
