«Βλέποντας» τη μουσική, Sound made visible

Πώς θα ήταν η μουσική αν μπορούσαμε να τη δούμε; Η απορία αυτή λύθηκε – και μάλιστα με φαντασμαγορικό τρόπο – χάρη σε ένα νέο επιστημονικό «εργαλείο» που απεικονίζει τα κύματα των ήχων στην επιφάνεια του νερού.

The beauty of the human voice made visible with cymatic imaging. Here, a range of vowel sounds reveal their extraordinary geometric beauty with the CymaScope.

Κάθε νότα – ακόμη και κάθε ανθρώπινος φθόγγος – φαίνεται να έχει το δικό της, μοναδικό αποτύπωμα, μια ξεχωριστή «υπογραφή». Το εντυπωσιακό είναι δε ότι σε πρόσφατα πειράματα φάνηκε ότι τα δελφίνια είναι σε θέση να αναγνωρίζουν λέξεις με βάση αυτές τις «υπογραφές», χρησιμοποιώντας τες κατά κάποιον τρόπο σαν ένα «αλφάβητο» άγνωστο – τουλάχιστον προς το παρόν – στους ανθρώπους.

Νότες και κύματα

This is the first star sound EVER made visible, quite a milestone in the history of the world! Star HR 3831A, discovered by Professor Don Kurtz, of the University of Central Lancashire Centre for Astrophysics, UK. This is a rapidly oscillating star, known as an roAp* star. It has an interesting acoustic signature that manifests beautifully on the CymaScope and features distinctive geometry that could provide a useful analog for future students of asteroseismology and for outreach projects. 

Το CymaScope (σε ελεύθερη μετάφραση «κυματοσκόπιο») καταγράφει τις δονήσεις που παράγει κάθε μεμονωμένος ήχος στην επιφάνεια απεσταγμένου νερού. Όπως δείχνουν οι εικόνες, εξ αιτίας της υψηλής τάσης της υδάτινης επιφάνειας, οι δονήσεις που προκαλούν οι αρμονικές ενός ήχου αφήνουν ένα απολύτως ορατό «σημάδι». Ο κάθε ήχος φαίνεται να έχει ένα ξεχωριστό αποτύπωμα που τον χαρακτηρίζει και – όπως οι νιφάδες του χιονιού –αποδεικνύεται ότι κανένας δεν είναι πανομοιότυπος με τον άλλο.

An extract from Pink Floyd's Welcome to the Machine seen on a CymaScope. Cymatics (from Greek: κῦμα "wave") is the study of visible sound and vibration, a subset of modal phenomena. Typically the surface of a plate, diaphragm, or membrane is vibrated, and regions of maximum and minimum displacement are made visible in a thin coating of particles, paste, or liquid. Different patterns emerge in the exitatory medium depending on the geometry of the plate and the driving frequency.

Πρόσφατα το Cymascope χρησιμοποιήθηκε για να οπτικοποιήσει για πρώτη φορά τις νότες ενός πιάνου, κατόπιν παραγγελίας του νεοζηλανδού καλλιτέχνη Σάνον Νόβακ. Έχει επίσης καταγράψει σε εικόνες τον ήχο φωνηέντων που απαγγέλλει η ανθρώπινη φωνή αλλά και μουσικά κομμάτια, όπως το «κλασικό» πλέον «Welcome to the machine» των Pink Floyd που μπορείτε να δείτε στο βίντεο.

Οι έρευνες για τη δημιουργία του CymaScope ξεκίνησαν το 2002. Αρχικά οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μια μεμβράνη από PVC και στη συνέχεια μια μεμβράνη από latex, το νερό όμως αποδείχθηκε τελικά το ιδανικό μέσο οπτικοποίησης. Το αποτέλεσμα ήταν εικόνες αντάξιες ενός φαντασμαγορικού καλειδοσκοπίου, οι οποίες αποδεικνύουν ότι εκτός από ακουστικό, ο ήχος μπορεί επίσης να προσφέρει πλούσιο οπτικό θέαμα.

STEVEN HALPERN Cymatic Imagery of Sacred Chant recorded Inside the Great Pyramid.

«Αν τα μάτια μας μπορούσαν να δουν τη μουσική δεν θα βλέπαμε κύματα, όπως πιστεύουν πολλοί, αλλά όμορφες ολογραφικές φυσαλίδες με λαμπυριστά σχέδια σαν από καλειδοσκόπιο στην επιφάνειά τους. Το CymaScope μας επιτρέπει να δούμε αυτή την ως τώρα κρυμμένη ομορφιά» γράφουν στην επίσημη ιστοσελίδα του νέου εργαλείου οι δημιουργοί του, Τζον Στιούαρτ Ριντ και Ερικ Λάνσον.

Μιλώντας με τα δελφίνια

Εκτός από τη μουσική το CymaScope έχει αρχίσει να χρησιμοποιείται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών για επιστημονικές έρευνες, από τη Σεισμογραφία ως τη Βιολογία. Μια από τις πιο πρόσφατες επιτυχίες του ήταν η συμβολή του σε μια μελέτη που υποδηλώνει ότι τα δελφίνια έχουν μια δική τους γλώσσα με την οποία επικοινωνούν μεταξύ τους.

Το σόναρ των δελφινιών χρησιμεύει σαν ένα είδος συμπληρωματικού ματιού – τα κητώδη μπορούν να «δουν» μέσω αυτού σαν σε υπερηχογράφημα και επίσης μπορούν να μεταδώσουν το ένα στο άλλο μια ηχητική εικόνα – όπως π.χ. ενός ενδεχόμενου θηρευτή. Ο Τζακ Κάσεβιτς, ερευνητής με έδρα το Μαϊάμι, σκέφτηκε να χρησιμοποιήσει το CymaScope για να αποκρυπτογραφήσει τους ήχους που παράγουν τα δελφίνια.

Ο ερευνητής κατέγραψε τους ήχους που παρήγαγε ένα δελφίνι  όταν «έβλεπε» διάφορα αντικείμενα – π.χ. έναν κύβο από πλαστικό, μια φουσκωτή πάπια ή μια γλάστρα. Ύστερα μετέτρεψε τους ήχους αυτούς σε εικόνες και τις πρόβαλε ξανά στο δελφίνι χωρίς ηχητική συνοδεία. Όπως είδε, το έξυπνο θηλαστικό μπόρεσε βλέποντάς τες  να αναγνωρίσει τα αντικείμενα που αντιστοιχούσαν σε αυτές με ακρίβεια 86%.

Ακόμη πιο εντυπωσιακό, ο κ. Κάσεβιτς πρόβαλε στη συνέχεια τις ίδιες εικόνες σε ένα άλλο δελφίνι, το οποίο δεν είχε καμία σχέση με το πείραμα: και αυτό αναγνώρισε τα αντικείμενα με την ίδια ακρίβεια, υποδηλώνοντας ότι οι ήχοι λειτουργούν σαν λέξεις σε μια γλώσσα που τα κητώδη χρησιμοποιούν για να επικοινωνούν μεταξύ τους. Το μεγαλόπνοο σχέδιο του ερευνητή, υπό τον τίτλο SpeakDolphin, είναι να αποκρυπτογραφήσει αυτή τη γλώσσα και να χρησιμοποιήσει τις εικόνες για να ανοίξει έστω και μια στοιχειώδη συνομιλία μαζί τους.