Música elemental: la tabla periódica interactiva convierte he, fe, ca en do, re, mi

Todos estamos familiarizados con los elementos de la tabla periódica, pero ¿alguna vez te has preguntado qué elemento, el hidrógeno o el zinc, por ejemplo, podrían voz ¿Gustos? W. Walker Smith, ahora estudiante de posgrado en la Universidad de Indiana, ha combinado sus dos pasiones, la química y la música, para crear lo que él llama una nueva herramienta audiovisual para comunicar conceptos de espectroscopia química.

Smith proporcionó sus datos sonicación El proyecto, que esencialmente convierte los espectros visibles de los elementos de la tabla periódica en sonido, se encuentra en la reunión de la American Chemical Society esta semana en Indianápolis, Indiana. Smith incluso mostró clips de sonido de algunos de los elementos, junto con «estructuras» que incorporan partículas más grandes, durante su programa «Sonido de moléculas».

Como estudiante universitario, «Yo [earned] Doble titulación en Composición Musical y Química, por lo que siempre estaba buscando una forma de convertir mi investigación en química en música», Smith dijo durante una rueda de prensa. «Al final, me topé con los espectros visuales de los elementos y quedé abrumado por lo hermosos y diferentes que se veían. Pensé que sería genial convertir esos espectros visuales, esas bellas imágenes, en sonido».

La sonicación de datos no es un concepto nuevo. Por ejemplo, en 2018, los científicos cambiaron una imagen de la NASA del rover Mars Opportunity en 5000^y Amanecer en Marte en la música. el datos de física de partículas Se utilizó para descubrir el bosón de Higgs, los ecos de un agujero negro mientras devoraba una estrella y las lecturas del magnetómetro de la misión Voyager también se han convertido en música. Hace varios años, 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] Uno por uno en lugar de todos a la vez, dijo Smith, puede obtener un patrón de escala interesante que he usado para componer varias composiciones, incluida «Helium Dance Party». En cuanto al zinc, la primera fila de rejillas de metales de transición suena muy compleja y densa. Pero Zinc, por la razón que sea, a pesar de su plétora de frecuencias, suena como un cantante angelical cantando vibrato. «

Smith está colaborando actualmente con el Museo Wonder Lab en Bloomington, Indiana, para desarrollar una exhibición de museo que permita a los visitantes interactuar con la tabla periódica, escuchar lamentaciones y crear sus propias composiciones musicales a partir de varios sonidos. Lo principal que quiero [convey] es que la ciencia y las artes no son, después de todo, tan diferentes. «Combinarlos puede conducir a nuevas preguntas de investigación, pero también a nuevas formas de comunicarse y llegar a un público más amplio».