Репетиция

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Это исследование состоялось благодаря инициативе музыкантов. Это был 2020 год, когда Филадельфийский оркестр, как и многие другие музыкальные коллективы, приостановил выступления из-за пандемии COVID-19. Нужно было найти такой формат работы, чтобы он был безопасным для музыкантов, но при этом позволял репетировать вживую на обычной встрече.

Играть в масках музыканты не могут. Попытка отгородить их друг от друга прозрачными стенками из оргстекла не дала результата: музыканты жаловались, что плохо слышат и плохо видят коллег. А когда музыкантов рассаживали далеко друг от друга, нарушалось звучание оркестра. И тогда руководитель оркестра обратился в Пенсильванский университет с просьбой помочь наладить очную, но безопасную работу в оркестре.

Чтобы что-то рекомендовать, надо прежде исследовать проблему. Ученые задались вопросами: сколько аэрозольных частиц создавали музыканты во время игры, насколько плотно частицы вылетали из инструментов и как быстро они перемещались по воздуху? Речь идет об игре на духовых инструментах. На вопросы мог ответить только эксперимент.

Музыкантов пригласили в кампус. Они играли гаммы непрерывно в течение нескольких минут — на флейте, тубе, кларнете, трубе, гобое и фаготе. А исследователи следили за количеством и скоростью аэрозольных частиц, которые вырывались из духовых инструментов. Для этого использовали увлажнители, лазерные лучи, высокоскоростные камеры и счетчик частиц.

Исследователи считали и удивлялись. Оказалось, что музыканты, играющие на духовых инструментах, производили аэрозоли в той же концентрации, что и обычный человек во время разговора. Размер частиц составлял от 0,3 до 1 микрометра в диаметре.

Скорость, с которой разлетались частицы, тоже оказалась маленькой, всего 0,1 м/с. Во время кашля или чихания частицы летят в десятки раз быстрее — со скоростью 5–10 м/с. В ряду духовых инструментов выбивалась только флейта со скоростью около 0,7 м/с, но и ей до кашля и чихания далеко.

Аэрозоли, образующиеся во время этих мини-концертов, рассеивались и оседали на расстоянии около двух метров от музыкального инструмента, что, по словам исследователей, тоже мало отличается от обычной речи или дыхания.

Результаты исследования, опубликованные в Physics of Fluids, помогли руководителю оркестра правильно рассадить музыкантов и возобновить выступления уже летом 2020 года. Мораль этой истории проста: если возникает проблема — обращайтесь к ученым. Наука для того и существует, чтобы отвечать на вопросы и помогать обществу.