Exista o legatura intre sunet, vibratie si realitatea fizica? Au sunetele si vibratiile potentialul de a crea? In acest articol vom vedea ce au descoperit diversi cercetatori in domeniu, o ramura denumitra Cimatica.
In 1787, juristul, muzicianul si fizicianul Ernst Chladni a publicat Entdeckungen über die Theorie des Klangesor (Descoperiri in legatura cu teoria muzicii). In aceasta lucrare si in altele similare, Chladni, nascut in 1756 in acelasi ani ca Mozart si mort in 1859, in acelasi an ca Beethoven, a pus fundatiile unei discipline din fizica, denumita acustica, stiinta sunetului. Printre succesele lui Chladni a fost descoperirea modului de a face vizibile undele sonore. Cu ajutorul unui arcus de vioara pe care il trecea perpendicular de-a lungul unei suprafete plate acoperite cu nisip, el producea aceste modele si forme ce astazi sunt cunoscute sub numele de figurile Chladni (dedesubt). Care este semnificatia acestei descoperiri? Chladni a demonstrat odata pentru totdeauna ca sunetul afecteaza materia fizica si ca are calitatea de a crea modele geometrice.
Figurile lui Chladni
Ceea ce vedem in aceasta ilustratie sunt in principiu doua lucruri: zone care vibreaza si care nu vibreaza. Atunci cand o suprafata plata a unui material elastic vibreaza, suprafata nu oscileaza doar ca un intreg ci si ca parti. Granitele dintre aceste parti vibratorii care sunt diferite pentru fiecare caz particular sunt denumite linii nodale ce nu vibreaza. Celelalte parti oscileaza constant si daca se pune nisip pe acest plan vibratoriu, nisipul (desenat cu negru in ilustratia de mai sus) se stange de-a lungul liniilor nodale ce nu vibreaza. Partile oscilatorii devin in acest fel, goale. Potrivit lui Jenny, conversia se pastreaza si in cazul lichidelor, cu alte cuvinte apa ramane pe zonele vibratorii si nu pe liniile nodale.
Figurile Lissajous
In 1815 matematicianul american Nathaniel Bowditch a inceput studierea modelelor create de doua curbe sinusoidale ale caror axe sunt perpendiculare intre ele, cunoscute sub numele de curbele Bowditch sau deseori figurile Lissajous figures (dedesubt). Asta din cauza ca aceleasi figuri au fost studiate de catre matematicianul francez Jules-Antoine Lissajous, care independent de Bowditch, le-a studiat intre 1857-58. Amandoi au concluzionat ca pentru a crea conditiile ca aceste desene sa apara, era ca frecventele sau oscialtiile pe secunda ale ambelor curbe sa ramana in proportie de numere intregi una fata de cealalta, de exemplu ca 1:1, 1:2, 1:3, s.a.m.d. Defapt, figurile lui Lissajous se pot produce si daca frecventele nu sunt in proportie de numere intregi. Daca diferenta este foarte mica, fenomenul ce se naste este acela ca desenul isi schimba constant forma. Se misca. Ceea ce creaza variatiile de forma este diferenta de faza sau unghiul dintre cele doua curbe. Cu alte cuvinte, modul in care ritmurile sau perioadele lor coincid. Pe de alta parte, daca curbele au frecvente diferite si sunt defazate una fata de cealalta, se nasc desene complicate de tipul panzei de paianjen. Figurile Lissajous sunt toate exemple vizuale ale undelor ce se intalnesc la unghi drept.
Figurile Lissajou
Rezultatul a doua curbe sinusoide ce se intelnesc la unghi drept . Ilustratie: Typoform, Jenny W. Bryant, Swedish National Encyclopedia
Pe masura ce cugetam la legatura dintre aceste figuri si alte arii ale cunoasterii, am inceput sa ma gandesc la concepte ce exista in multe societati si mitologiile lor de pe intreg mapamondul care descriu lumea ca pe o panza de paianjen. De exemplu, multe popoare mezoamericane priveau diversele parti ale universului ca produse ale rotirii si teserii: conceptia si nasterea erau/…/comparate cu actele rotirii si teserii; toate zeitele aztece si mayase ale creatiei si fertilitatii erau descrise ca mari tesatoare”. Un numar de valuri ce se intersecteaza unele cu altele la un unghi drept seamana cu un model tesut si este exact ceea ce da nastere la figurile Lissajous.
Hans Jenny
In 1967, Hans Jenny, doctor elvetian, artist si cercetator, a publicat cartea bilingva Kymatik -Wellen und Schwingungen mit ihrer Struktur und Dynamik/ Cymatics – Structura si dinamica undelor si vibratiilor. In aceasta carte, Jenny, precum Chladni, cu 200 de ani inainte, a aratat ce se intampla cand se pun materiale precum nisip, spori, pilitura de fier, apa si substante vascoase, pe suprafete metalice vibratorii si membrane. Cele ce apar sunt forme si miscari – modele ce pot varia de la cele aproape perfect ordonate si stabile pana la cele ce se dezvolta turbulent, organic si sunt in continua miscare.
Jenny a folosit oscilatoare de cristal si o inventie proprie cunoscuta sub numele de tonoscop, pentru a face placile si membranele sa vibreze. Acesta a fost un mare pas inainte. Avantajul oscilatoarelor de cristal este ca se poate determina exact frecventa si amplitudinea/volumul care se doreste sa fie folosit. Era acum posibil sa se cerceteze si sa se urmareasca un sir intreg de evenimente in care exista posibilitatea schimbarii frecventei sau amplitudinii, sau a amandurora.
Tonoscopul a fost construit pentru a face vocea umana vizibila, fara nici un aparat electronic la legatura intermediara. Acesta a oferit posibilitatea extraordinara de a putea vedea imaginea fizica a vocalelor, a tonurilor sau a cantecelor produse direct (dedesubt). Nu numai ca se putea asculta o melodie – dar se si putea vedea! Jenny a numit aceasta zona de cercetare, Cimatica, de la grecescul kyma, unda. Cimatica poate fi tradusa ca: studiul modului in care vibratiile in sens general, genereaza si influenteaza modelele, formele si procesele in miscare.
Dezvoltarea unui model in nisip (pas cu pas).
Picaturi de apa ce danseaza (de Hans Jenny)