Muzyka elementarna: interaktywny układ okresowy konwertuje He, Fe, Ca na Do, Re, Mi

Wszyscy znamy elementy układu okresowego, ale czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, który pierwiastek, na przykład wodór lub cynk, może głos Lubi? W. Walker Smith, obecnie absolwent Indiana University, połączył swoje bliźniacze pasje: chemię i muzykę, aby stworzyć coś, co nazywa nowym narzędziem audiowizualnym do przekazywania koncepcji spektroskopii chemicznej.

Smith podał swoje dane sonikacja Projekt – który zasadniczo przekształca widzialne widma pierwiastków układu okresowego pierwiastków w dźwięk – jest w tym tygodniu na spotkaniu American Chemical Society w Indianapolis w stanie Indiana. Smith pokazał nawet klipy dźwiękowe niektórych elementów, wraz z „strukturami” zawierającymi większe cząsteczki, podczas swojego pokazu „Sound of Molecules”.

Jako student college’u „I [earned] Podwójny dyplom z kompozycji muzycznej i chemii, więc zawsze szukałem sposobu, aby zamienić moje badania chemiczne w muzykę” — powiedział Smith podczas konferencji prasowej. „W końcu natknąłem się na wizualne widma pierwiastków i byłem przytłoczony tym, jak pięknie i różnie one wszystkie wyglądały. Pomyślałem, że byłoby naprawdę fajnie zamienić te wizualne widma, te piękne obrazy, w dźwięk”.

Sonikacja danych nie jest nową koncepcją. Na przykład w 2018 roku naukowcy zmienili obraz NASA łazika Mars Opportunity w 5000^y Wschód słońca na Marsie w muzyce. the dane fizyki cząstek elementarnych Używane do odkrywania bozonu Higgsa, echa czarnej dziury pożerającej gwiazdę oraz odczyty magnetometru z misji Voyager również zostały przekształcone w muzykę. Kilka lat temu A.J[[” embedded=”” url=”” link=”” data-uri=”d71e3e53769b46aa75512f689b034f33″>project called LHCSound built a library of the “sounds” of a top quark jet and the Higgs boson, among others. The project hoped to develop sonification as a technique for analyzing the data from particle collisions so that physicists could “detect” subatomic particles by ear.

Markus Buehler’s MIT lab famously mapped the molecular structure of proteins in spider silk threads onto musical theory to produce the „sound” of silk in hopes of establishing a radical new way to create designer proteins. The hierarchical elements of music composition (pitch, range, dynamics, tempo) are analogous to the hierarchical elements of protein structure. The lab even devised a way for humans to „enter” a 3D spider web and explore its structure both visually and aurally via a virtual reality setup. The ultimate aim is to learn to create similar synthetic spiderwebs and other structures that mimic the spider’s process.

Several years later, Buehler’s lab came up with an even more advanced system of making music out of a protein structure by computing the unique fingerprints of all the different secondary structures of proteins to make them audible via transposition—and then converting it back to create novel proteins never before seen in nature. The team also developed a free Android app called the Amino Acid Synthesizer so users could create their own protein „compositions” from the sounds of amino acids.

So Smith is in good company with his interactive periodic table project. All the elements release distinct wavelengths of light, depending on their electron energy levels, when stimulated by electricity or heat, and those chemical „fingerprints” make up the visible spectra at the heart of chemical spectroscopy. Smith translated those different frequencies of light into different pitches or musical notes using an instrument called the Light Soundinator 3000, scaling down those frequencies to be within the range of human hearing. He professed amazement at the sheer variety of sounds.

„Red light has the lowest frequency in the visible range, so it sounds like a lower musical pitch than violet,” said Smith, demonstrating on a toy color-coded xylophone. „If we move from red all the way up to violet, the frequency of the light keeps getting higher, and so does the frequency of the sound. Violet is almost double the frequency of red light, so it actually sounds close to a musical octave.” And while simpler spectra like hydrogen and helium, which only have a few lines in their spectra, sound like „vaguely musical” chords, elements with more complex spectra consisting of thousands of lines are dense and noisy, often sounding like „a cheesy horror movie effect,” according to Smith.

His favorites: helium and zinc. „If you listen to the frequencies [of helium] Pojedynczo, a nie wszystkie naraz, powiedział Smith, można uzyskać interesujący wzór skali, którego użyłem do skomponowania kilku kompozycji, w tym „Helium Dance Party”. Jeśli chodzi o cynk, pierwszy rząd siatek metali przejściowych brzmi bardzo skomplikowanie i gęsto. Ale Zinc, z jakiegoś powodu, pomimo mnóstwa częstotliwości, brzmi jak anielska piosenkarka śpiewająca vibrato. „

Smith obecnie współpracuje z Wonder Lab Museum w Bloomington w stanie Indiana, aby opracować wystawę muzealną, która umożliwia odwiedzającym interakcję z układem okresowym, słuchanie lamentów i tworzenie własnych kompozycji muzycznych z różnych dźwięków. Najważniejsze, czego chcę [convey] polega na tym, że nauka i sztuka wcale nie różnią się tak bardzo. „Łączenie ich może prowadzić do nowych pytań badawczych, ale także nowych sposobów komunikacji i docierania do większej liczby odbiorców”.