У. Уокер Смит и Ален Баркер
Мы все знакомы с элементами периодической таблицы, но задумывались ли вы когда-нибудь, что, например, водород или цинк могут звук нравиться? У. Уокер Смит, в настоящее время аспирант Университета Индианы, объединил свои двойные увлечения химией и музыкой, чтобы создать то, что он называет новым аудиовизуальным инструментом для передачи концепций химической спектроскопии.
Смит представил свой проект озвучивания данных, который по существу преобразует видимые спектры элементов периодической таблицы в звук, на собрании Американского химического общества, которое состоится на этой неделе в Индианаполисе, штат Индиана. Смит даже представил аудиоклипы некоторых элементов, а также «композиции» с участием более крупных молекул во время выступления в своем шоу «Звук молекул».
Будучи студентом, «Я [earned] У меня есть двойная степень в области музыкальной композиции и химии, поэтому я всегда искал способ превратить свои химические исследования в музыку», — сказал Смит во время брифинга для СМИ. «В конце концов, я наткнулся на видимые спектры элементов и был ошеломлен. какие они все красивые и разные. Я подумал, что было бы здорово превратить эти видимые спектры, эти прекрасные образы в звук».
Как звучат элементы?
Озвучивание данных не является новой концепцией. Например, в 2018 году ученые изменили изображение НАСА марсохода Opportunity на его 5000й восход солнца на Марсе в музыку. Данные физики элементарных частиц, использованные для открытия бозона Хиггса, эхо черной дыры, пожирающей звезду, и показания магнитометра миссии “Вояджер” также были преобразованы в музыку. А несколько лет назад в рамках проекта под названием LHCSound была создана библиотека «звуков» струи топ-кварка и бозона Хиггса, среди прочих. Проект надеялся разработать ультразвук как метод анализа данных о столкновениях частиц, чтобы физики могли «обнаруживать» субатомные частицы на слух.
Лаборатория Маркуса Бюлера в Массачусетском технологическом институте классно сопоставила молекулярную структуру белков в паучьих шелковых нитях с музыкальной теорией, чтобы воспроизвести «звук» шелка, в надежде найти радикально новый способ создания дизайнерских белков. Иерархические элементы музыкальной композиции (высота, диапазон, динамика, темп) аналогичны иерархическим элементам белковой структуры. Лаборатория даже разработала способ для людей «войти» в трехмерную паутину и исследовать ее структуру как визуально, так и на слух с помощью настройки виртуальной реальности. Конечная цель состоит в том, чтобы научиться создавать подобные синтетические паутины и другие структуры, которые имитируют процесс паука.
Несколько лет спустя лаборатория Бюлера разработала еще более продвинутую систему создания музыки из белковой структуры путем вычисления уникальных отпечатков пальцев всех различных вторичных структур белков, чтобы сделать их слышимыми посредством транспозиции, а затем преобразовать их обратно для создания новых звуков. белков, ранее не встречавшихся в природе. Команда также разработала бесплатное приложение для Android под названием Amino Acid Synthesizer, чтобы пользователи могли создавать свои собственные белковые «композиции» из звуков аминокислот.
Так что Смит находится в хорошей компании со своим проектом интерактивной таблицы Менделеева. Все элементы излучают свет с разной длиной волны, в зависимости от уровня энергии электронов, при стимуляции электричеством или теплом, и эти химические «отпечатки пальцев» составляют видимый спектр, лежащий в основе химической спектроскопии. Смит переводил эти разные частоты света в разные частоты или музыкальные ноты, используя инструмент под названием Light Soundinator 3000, уменьшая эти частоты, чтобы они были в пределах диапазона человеческого слуха. Он выражал удивление разнообразием звуков.
«Красный свет имеет самую низкую частоту в видимом диапазоне, поэтому он звучит как более низкий музыкальный тон, чем фиолетовый», — сказал Смит, демонстрируя игру на игрушечном ксилофоне с цветовой кодировкой. «Если мы движемся от красного до фиолетового, частота света становится выше, как и частота звука. Фиолетовый цвет почти вдвое превышает частоту красного света, поэтому на самом деле он звучит близко к музыкальной октаве. .” И в то время как более простые спектры, такие как водород и гелий, в спектре которых всего несколько линий, звучат как «смутно музыкальные» аккорды, элементы с более сложными спектрами, состоящими из тысяч линий, плотны и шумны, часто звучат как «дрянной фильм ужасов». эффект», по словам Смита.
Его фавориты: гелий и цинк. «Если вы слушаете частоты [of helium] один за другим, а не все сразу, вы получаете интересную гамму, которую я использовал для создания нескольких композиций, в том числе «танцевальной вечеринки с гелием», — сказал Смит. Что касается цинка, «первый ряд переходных металлов имеет очень сложные, плотные скрежещущие звуки. Но цинк, по какой-то причине, несмотря на большое количество частот, звучит как ангельский вокалист, поющий с вибрато».
В настоящее время Смит сотрудничает с музеем Wonder Lab в Блумингтоне, штат Индиана, над созданием музейной выставки, которая позволит посетителям взаимодействовать с периодической таблицей, слушать причитания и создавать собственные музыкальные композиции из различных звуков. «Главное, чего я хочу [convey] заключается в том, что наука и искусство, в конце концов, не такие уж разные, — сказал он. — Их объединение может привести к новым исследовательским вопросам, а также к новым способам общения и охвата более широкой аудитории».
