Elemental müzik: İnteraktif periyodik tablo He, Fe, Ca'yı Do, Re, Mi'ye dönüştürür

 Hidrojenin ölçek deseni vardır; çinko "vibratoyla şarkı söyleyen meleksi bir vokalist gibi geliyor."

Yüksek lisans öğrencisi W. Walker Smith, elementlerin yaydığı görünür ışığı sese dönüştürerek her biri için benzersiz, karmaşık sesler yarattı. Kişisel favorileri helyum ve çinkodur.

Hepimiz periyodik tablonun elementlerine aşinayız ama örneğin hidrojen veya çinkonun neye benzediğini hiç merak ettiniz mi? Şu anda Indiana Üniversitesi'nde yüksek lisans öğrencisi olan W. Walker Smith, kimyasal spektroskopi kavramlarını iletmek için yeni bir görsel-işitsel araç adını verdiği şeyi yaratmak için kimya ve müzik gibi ikiz tutkularını birleştirdi.

Smith, periyodik tablonun elementlerinin görünür spektrumunu sese dönüştüren veri sonifikasyon projesini bu hafta Indianapolis, Indiana'da düzenlenen Amerikan Kimya Derneği toplantısında sundu. Smith, "Moleküllerin Sesi" gösterisinin performansı sırasında, daha büyük molekülleri içeren "kompozisyonların" yanı sıra bazı elementlerin ses kliplerine de yer verdi.

Smith, bir medya brifinginde bir lisans öğrencisi olarak "Müzik kompozisyonu ve kimya alanında çift diploma [kazandım], bu yüzden her zaman kimya araştırmamı müziğe dönüştürmenin bir yolunu arıyordum" dedi. "Sonunda, elementlerin görünür spektrumuna rastladım ve hepsinin ne kadar güzel ve farklı göründüğü karşısında şaşkına döndüm. Bu görünür spektrumları, bu güzel görüntüleri sese dönüştürmenin gerçekten harika olacağını düşündüm."


Veri sonifikasyonu yeni bir kavram değildir. Örneğin, 2018'de bilim insanları, NASA'nın Mars gezgini Opportunity'nin Mars'taki 5.000'inci gün doğumundaki görüntüsünü müziğe dönüştürdü. Higgs bozonunu keşfetmek için kullanılan parçacık fiziği verileri, bir yıldızı yutan kara deliğin yankıları ve Voyager misyonundan alınan manyetometre okumaları da müziğe aktarıldı. Birkaç yıl önce LHCSound adlı bir proje, diğerlerinin yanı sıra üst kuark jeti ve Higgs bozonunun "seslerinden" oluşan bir kütüphane oluşturdu. Proje, fizikçilerin atom altı parçacıkları kulak yoluyla "tespit edebilmeleri" için parçacık çarpışmalarından elde edilen verileri analiz etmeye yönelik bir teknik olarak sonifikasyonu geliştirmeyi umuyordu.

Markus Buehler'in MIT laboratuvarı, tasarımcı proteinleri yaratmanın radikal yeni bir yolunu oluşturma umuduyla, ipeğin "sesini" üretmek için örümcek ipeği ipliklerindeki proteinlerin moleküler yapısını ünlü bir şekilde müzik teorisine haritaladı. Müzik kompozisyonunun hiyerarşik unsurları (perde, aralık, dinamik, tempo), protein yapısının hiyerarşik unsurlarına benzer. Laboratuvar, insanların bir 3 boyutlu örümcek ağına "girmesi" ve yapısını bir sanal gerçeklik kurulumu aracılığıyla hem görsel hem de işitsel olarak keşfetmesi için bir yol bile tasarladı. Nihai amaç, benzer sentetik örümcek ağları ve örümceğin sürecini taklit eden diğer yapıları oluşturmayı öğrenmektir.

Birkaç yıl sonra, Buehler'in laboratuvarı, proteinlerin tüm farklı ikincil yapılarının benzersiz parmak izlerini hesaplayarak, onları transpozisyon yoluyla duyulabilir hale getirerek bir protein yapısından müzik üreten ve daha sonra onu yeni bir eser oluşturmak için geri dönüştüren daha da gelişmiş bir sistem buldu. Daha önce doğada hiç görülmemiş proteinler. Ekip ayrıca Amino Asit Sentezleyici adı verilen ücretsiz bir Android uygulaması da geliştirdi; böylece kullanıcılar amino asitlerin seslerinden kendi protein "kompozisyonlarını" oluşturabildiler.

Yani Smith, etkileşimli periyodik tablo projesiyle iyi bir arkadaşlık içindedir. Tüm elementler, elektrik veya ısı ile uyarıldığında elektron enerji seviyelerine bağlı olarak farklı dalga boylarında ışık yayarlar ve bu kimyasal "parmak izleri", kimyasal spektroskopinin kalbindeki görünür spektrumu oluşturur. Smith, Light Soundinator 3000 adlı bir enstrüman kullanarak bu farklı ışık frekanslarını farklı perdelere veya müzik notalarına dönüştürdü ve bu frekansları insanın duyabileceği aralıkta olacak şekilde küçülttü. Seslerin çok çeşitli olması karşısında şaşkınlığını dile getirdi.

Smith, renk kodlu bir oyuncak ksilofon üzerinde gösteri yaparken, "Kırmızı ışık görünür aralıkta en düşük frekansa sahiptir, bu nedenle mordan daha düşük bir müzik perdesi gibi ses çıkarır" dedi. "Kırmızıdan mora doğru ilerlersek, ışığın frekansı ve sesin frekansı da yükselmeye devam eder. Menekşe kırmızı ışığın frekansının neredeyse iki katıdır, yani aslında müzikal bir oktava yakın ses çıkarır. " Hidrojen ve helyum gibi spektrumlarında yalnızca birkaç çizgi bulunan daha basit spektrumlar "belli belirsiz müzikal" akorlar gibi ses çıkarırken, binlerce çizgiden oluşan daha karmaşık spektrumlara sahip elementler yoğun ve gürültülüdür ve çoğu zaman kulağa "sevimsiz bir korku filmi" gibi gelir. etkisi" Smith'e göre.

Favorileri: helyum ve çinko. Smith, "[Helyumun] frekanslarını bir kerede dinlemek yerine tek tek dinlerseniz, 'helyum dans partisi' de dahil olmak üzere birkaç beste yapmak için kullandığım ilginç bir ölçek modeli elde edersiniz" dedi. Çinkoya gelince, "İlk sıradaki geçiş metallerinin çok karmaşık, yoğun gıcırtılı sesleri var. Ancak çinko, her ne sebeple olursa olsun, çok sayıda frekansa sahip olmasına rağmen, vibratoyla şarkı söyleyen meleksi bir vokalist gibi ses çıkarıyor."

Smith şu anda ziyaretçilerin periyodik tabloyla etkileşime girmesine, ağıtları dinlemesine ve çeşitli seslerden kendi müzik bestelerini yapmasına olanak tanıyacak bir müze sergisi geliştirmek için Bloomington, Indiana'daki Wonder Lab Müzesi ile işbirliği yapıyor. "İletmek istediğim asıl şey, bilim ve sanatın aslında o kadar da farklı olmadığıdır" dedi. "Bunları birleştirmek yeni araştırma sorularına yol açabilir, aynı zamanda iletişim kurmanın ve daha geniş kitlelere ulaşmanın yeni yollarına da yol açabilir."

Daha yeni Daha eski