Как известно, крупнейший из всех известных колоколов — Царь-колокол, никогда не звучал в реальности. В течение сотен лет колокол и его отколовшаяся часть выставлены на всеобщее обозрение. Естественно, всем, кто видел Царь-колокол или читал о нем, хотелось бы знать, как этот гигант должен был звучать на самом деле.
Уже современные специалисты решили смоделировать сам колокол и его звук при помощи компьютерных систем. Занимались этим представители Университета Беркли во главе с Грегом Нимейером. Для того, чтобы рассказать о своей работе, ученые создали также сайт, где есть большое количество информации о колоколе и технологии моделирования его звучания.
Изначально ученые задались целью узнать, как «язык» колокола деформировал бы стенки системы, если бы Царь-колокол был бы целым. Для этого было решено использовать метод конечных элементов. Метод конечных элементов (МКЭ) — это численный метод решения дифференциальных уравнений с частными производными, а также интегральных уравнений, возникающих при решении задач прикладной физики. Метод широко используется для решения задач механики деформируемого твёрдого тела, теплообмена, гидродинамики и электродинамики.
#CalDay tomorrow. Come «hear» world's largest bell ever made, but you won't see it #TsarBell #campanile @UCBerkeley pic.twitter.com/Mjjlwo97IM
— Lyanne Melendez (@LyanneMelendez) 16 апреля 2016 г.
Понимая, каким деформациям подвергались стенки колокола, участники проекта смогли рассчитать и акустические волны, порожденные этими деформациями. Понятно, что методика требовала проверки, поэтому было решено смоделировать звучание существующих колоколов, и сравнить модель с реальностью. Это и было сделано:
В пятницу была проведена первая демонстрация звука Царь-колокола. Аудиофайлы можно найти на сайте проекта.
Колокол-гигант был отлит еще в 1735 по указу императрицы Анны Иоанновны. В 1730 году императрица приказала перелить разбитый колокол Григорьева с добавлением металла и довести вес колокола до 10 тысяч пудов (реальная масса — около 200 тонн). Колокол был отлит русскими мастерами Иваном Моториным и его сыном Михаилом Моториным в 1733—1735 годах на Пушечном дворе.
