Nowe badania fizyków pokazują, że klaskanie to w rzeczywistości złożony fenomen akustyczny
Klaszczemy na koncertach, protestach, w świątyniach i na szkolnych przedstawieniach. To powszechny, znany w każdej kulturze gest. Jak właściwie działa? Fizycy z Uniwersytetu Mississippi i Cornell University po raz pierwszy przeprowadzili systematyczne badania, w których połączyli eksperymenty laboratoryjne, modelowanie teoretyczne i silikonowe repliki ludzkich dłoni, by odpowiedzieć na to pytanie.
„To pierwsze badanie, które łączy eksperymenty fizyczne i modelowanie teoretyczne w analizie klaskania” – twierdzi prof. Likun Zhang, fizyk i główny badacz z National Center for Physical Acoustics. „Nie skupiamy się tylko na akustyce, dynamice kolizji czy przepływie powietrza. Patrzymy na to jako całość”.
Zderzanie dłoni
Co w tym badaniu jest zaskakującego? Otóż dźwięk klaskania nie wynika głównie z uderzenia jednej dłoni o drugą. Kluczowy jest nagły przepływ powietrza, które zostaje sprężone i wyrzucone z przestrzeni między palcami, szczególnie między kciukiem a palcem wskazującym. Mechanizm przypomina tzw. rezonans Helmholtza, zjawisko znane choćby z dźwięku, jaki powstaje, gdy dmuchniemy nad szyjką pustej butelki.
„To coś powszechnego, a jednocześnie słabo zrozumianego” – podkreśla Yicong Fu, doktorant z Cornell University i główny autor badania, dodając: „Klaszczemy cały czas, ale nigdy nie zastanawiamy się nad mechanizmem wytwarzania tego dźwięku. A naszym celem było właśnie pogłębienie tej wiedzy”.
W badaniu wykazano, że siła, czas trwania i głośność oklasków zależą m.in. od prędkości, kształtu dłoni i elastyczności skóry. W przeciwieństwie do sztywnych ścian butelki, nasze dłonie są elastyczne i pochłaniają część energii akustycznej.
„Tradycyjne rezonatory Helmholtza, na przykład szklana butelka, mają sztywne ściany. Dźwięk trwa wtedy długo, bo niemal cała energia przechodzi w fale dźwiękowe” – wyjaśnia prof. Zhang. „Dłonie są jednak elastyczne. Ich drgania pochłaniają część energii, przez co klaśnięcie to krótki, ostry dźwięk”.
Unikalny podpis dźwiękowy
Wyniki badania, opublikowane w czasopiśmie „Physical Review Research”, sugerują, że klaskanie może w przyszłości służyć w biometrii, na podobieństwo odcisków palców czy skanów siatkówki.„Jednym z najbardziej obiecujących zastosowań naszych badań jest identyfikacja osób” – mówi Guoqin Liu, współautor badania z National Center for Physical Acoustics. „Na podstawie samego dźwięku można zidentyfikować osobę, która klaskała”.
Różnice w brzmieniu wynikają z indywidualnych cech anatomicznych: wielkości dłoni, kształtu palców czy napięcia skóry. W badaniu wykazano, że każda osoba ma charakterystyczną sygnaturę dźwiękową klaskania.
Badania mają też praktyczne znaczenie w edukacji muzycznej. Oklaski są często używane do nauki rytmu, a dzięki nowym ustaleniom, pedagodzy mogą lepiej wyjaśniać, jak powstaje dźwięk i jak go kontrolować.
Źródła:
- The hidden science of hand clapping, komunikat prasowy University of Mississippi, EurekAlert, 31.05.2025: https://www.eurekalert.org/news-releases/1085702
- Publikacja naukowa: Yicong Fu et al., Physical Review Research, 2025, DOI: 10.1103/PhysRevResearch.7.013259