Доповнення. Дзвін Чен — більший навіть за Великий дзвін Юнле?

Коли мова заходить про величезний дзвін у залі Чен, читач може запитати: «Наскільки він великий? Чи справді такий дзвін можна виготовити?»

Нижче — пояснення з погляду сучасної металургії, механіки й акустики, настільки точне й водночас доступне, наскільки можливо.

1. Наскільки великий дзвін Чен

Висновок: він вищий і товщий за Великий дзвін Юнле, а за масою належить до рівня бронетехніки.

У тексті наведено такі розміри:

висота понад три чжани — приблизно 10 метрів;

ширина черева один чжан і вісім чі — приблизно 6 метрів;

товщина понад один чі — приблизно 35–40 сантиметрів;

маса — кількасот тисяч цзінів, приблизно класу 20–30 тонн або більше.

У сучасних образах це так:

стояти поруч — наче біля підніжжя металевої гори;

щоб обійти навколо, потрібно понад двадцять кроків;

долоня торкається холодної чорної залізної стіни, а не звичної теплої золотавості бронзового дзвона.

З погляду сучасного лиття це надвеликий суцільнолитий дзвін, за своєю природою близький до монолітного залізного акустичного інструмента.

Його маса приблизно дорівнює великому повністю завантаженому автобусу або двом бронемашинам, поставленим поряд перед вами.

Тож слова «тисяча людей тягне мотузки, а він не рушає» — не літературне перебільшення, а суто фізичне явище: за давніх умов таку громаду справді майже неможливо пересунути.

2. Порівняння дзвона Чен із Великим дзвоном Юнле

Висновок: Великий дзвін Юнле — межа реальності, а Чен — наступний крок, «якби матеріали стали ще екстремальнішими».

Найближчий реальний відповідник — Великий дзвін Юнле в Пекіні:

висота — приблизно 6,94 метра;

діаметр отвору — приблизно 3,3 метра;

товщина стінки — 0,15–0,20 метра;

маса — приблизно 46 тонн.

Великий дзвін Юнле вже належить до граничних досягнень давнього дзвоноливарства; його називають «царем дзвонів».

А дзвін Чен за задумом:

вищий — порядку 10 метрів;

товщий — 35–40 сантиметрів;

важчий — завдяки вищій густині метеоритного заліза теоретично може сягати ще більшої маси;

і має всередині три врівноважувальні брили «зоряного заліза».

У реальності «зоряного заліза» немає, але якщо розглядати його як щільні залізо-нікелеві метеоритні брили, вони справді можуть змінити локальний резонанс, зробивши голос дзвона нижчим, глибшим і дальшим.

Одним реченням: Великий дзвін Юнле — край того, що здійсненне в реальності; Чен — можливий наступний крок із щільнішими матеріалами й складнішою акустичною порожниною.

3. Звідки «три частини, три удари» й «звук на десять лі»

Висновок: що більший дзвін, то нижча частота; що сильніші низькі частоти, то далі вони поширюються. Принцип цілком зрозумілий.

Основні закономірності великого металевого дзвона:

① Що більша маса, то нижча частота;

② Що нижча частота, то далі поширення;

③ Низькі частоти можуть спричиняти слабкий резонанс землі й стін.

За вимірюваннями, один удар Великого дзвона Юнле на відкритому просторі чути за кілька лі, а відгомін триває понад хвилину.

Тому «три частини, три удари», «хвилі звуку, що женуться одна за одною» та «стіни й черепиця дзвенять на десять лі» у випадку Чен хоч і художньо посилені, але мають правильний принцип.

Три брили зоряного заліза всередині утворюють у тілі дзвона три головні зони коливань.

Удари зі сходу, заходу й півдня послідовно збуджують три різні резонанси; звукові хвилі накладаються й розходяться назовні, утворюючи тривалий могутній «низькочастотний прибій».

Інакше кажучи, ви чуєте не одну звукову точку, а тричастинний гул: «перший голос постає, другий наздоганяє, третій накладає хвилю й виштовхує її вперед».

4. Навіщо наголошено «не можна пересувати» й «дихає разом із містом»

Висновок: це не містика, а будівельна механіка — переміщення безпосередньо пошкодить дзвін.

Коли суцільнолитий дзвін такого розміру утворює з акустичною порожниною вежі тривалу резонансну рівновагу напружень, його структура закріплюється, наче коріння дерева.

Примусове переміщення спричинить:

① Зміщення акустичної порожнини;

② Перерозподіл внутрішніх напружень;

③ Приховані тріщини в металі;

④ Швидке погіршення якості звучання.

Отже, «не можна пересувати» має і символічний сенс, і фізичне підґрунтя.

А «дихає разом із містом» походить від самого звуку: дзвін відлунює щодня, місто щодня резонує; з часом його голос стає міським ритмом і серцебиттям.

5. Акустичне пояснення семи ударів, що відкривають торг

Висновок: сім коливань = одна головна хвиля плюс шість спрямованих хвиль; завдяки цьому скрізь у місті розпізнають: «великий торг відкрито».

Якщо пояснювати сім ударів сучасною акустикою, механізм має чотири кроки:

① Дзвін Чен за своєю суттю — велетенське джерело низьких частот.

Основна частота — приблизно 30–200 герців, у діапазоні між громом і великими трубчастими дзвонами.

Такі низькі частоти мають дуже сильну проникність: долають цегляно-дерев’яні конструкції й водночас викликають слабкий резонанс грудної клітки, стін і черепиці. Звідси явища «натовп затамував подих» і «стіни й черепиця задзвеніли».

② Перші три удари відповідають трьом головним зонам коливання дзвона.

Три акустичні моди, сформовані брилами зоряного заліза, збуджуються послідовно, накладаючи три стійкі низькочастотні піки.

③ Четвертий удар припадає точно по центру.

Він запускає загальну резонансну моду з найбільшою енергією: весь дзвін коливається разом. Це і є голос, що «струшує пульс держави».

④ Удари з півночі, південного сходу й південного заходу компенсують напрямки.

Це схоже на спрямовані звуки урочистого салюту: далекі торговці й мандрівники можуть за напрямком приходу хвиль визначити, чи «відкрито великий торг».

Зрештою сім коливань складаються в змішану низькочастотну звукову западину з «однієї головної та шести спрямованих хвиль», достатню для покриття десяти лі міста.

6. Якби дзвін Чен існував нині, якою пам’яткою він був би

Висновок: безперечно, скарбом національного значення, гідним стати одним із головних експонатів світових музеїв.

Причини такі:

① Розмір наближається до реальної межі;

② Метеоритне залізо — надзвичайно цінний небесний метал;

③ Суцільне лиття складне, а ймовірність збереження вкрай мала; якби він уцілів, це було б дивом історії інженерії;

④ Конструкція з трьох врівноважувальних брил унікальна;

⑤ У світі твору він уже має символічний статус «скарбу, що береже державу».

Якби сучасний музей справді отримав дзвін Чен, його виставковий статус, найімовірніше, стояв би поряд із такими речами:

Розеттський камінь;

дев’ять триніжків Великого Юя, приборкувача вод;

восьмикутне дзеркало Сьосоїну.

Він зворушує не химерністю, а тим, що варто наблизитися до реальності ще на крок — і його вже, можливо, справді можна відлити.