El mundo y la vida tal como la conocemos, los cuerpos celestes y todo lo que conforma la inmensidad del cosmos, están compuestos por elementos químicos y sus estructuras atómicas regidas por las fuerzas físicas.
Cada uno de los elementos tiene su propio espectro de luz, y es la frecuencia de las líneas espectrales atómicas lo que ha inspirado la creación de la llamada música atómica, una novedosa forma de explorar el mundo atómico a través de técnicas de síntesis musical.
Escalas espectrales
Los átomos absorben y liberan energía en forma de fotones que percibimos como colores diferentes, los cuales se pueden pasar a través de una rejilla o prisma para revelar el espectro individual del átomo como un conjunto de líneas de colores. Las líneas son específicas del átomo y se pueden usar para identificar el elemento al que pertenece.
Así como una cuerda de guitarra produce sonidos particulares, los electrones oscilan en patrones particulares correspondientes a ciertas frecuencias y niveles de energía.Durante la 178ª Reunión de la Sociedad Acústica de América, la investigadora Jill A. Linz, profesora de física en el Skidmore College de la ciudad de Nueva York, describió cómo su interpretación de la interconexión del sonido y las ondas de luz la llevó a crear escalas espectrales.
La premisa básica de la síntesis musical es que todo el sonido, desde una octava simple hasta el ruido blanco, puede producirse simplemente sumando suficientes ondas sinusoidales de frecuencia única en las cantidades correctas.
Las ondas sinusoidales individuales se pueden organizar en un gráfico de barras que representa una Transformada de Fourier –una herramienta que descompone una forma de onda en sus frecuencia constituyentes– donde cada línea del gráfico es la frecuencia de un tono individual y la altura de las líneas es la amplitud (volumen) del tono. Cada línea en el cuadro representa un ingrediente diferente, y su altura representa la cantidad a utilizar de ese ingrediente.
Armonías del universo
Al correlacionar las líneas que aparecen en los espectros atómicos con los tonos audibles, se pueden identificar notas atómicas individuales. Estas notas comprenden una escala musical que es única para cada elemento, y a partir de estas escalas, se pueden crear canciones de átomos utilizando programas informáticos especializados.
La profesora Jill Linz describió cómo su interpretación de la interconexión del sonido y las ondas de luz la llevó a crear escalas espectrales.El advenimiento de la síntesis de audio y los programas de edición de audio, explica la profesora Linz, hicieron posible visualizar el sonido de una manera que antes no era posible. Al respecto, comentó:
“Estos avances nos dieron una idea de cómo se producen y manipulan los sonidos, lo que cambió la forma en que se produce y manipula el audio. Mediante el uso de datos de espectros atómicos, ahora podemos obtener información sobre el mundo atómico”.
El universo está construido sobre armonías, y la historia confirma que los pitagóricos tenían razón cuando se casaron con las matemáticas, la música y el cosmos. Así como los patrones matemáticos subyacen a las escalas e intervalos musicales más agradables para el oído, las escalas espectrales describen la armonía en el corazón de la música atómica.
La música, además de resonar y “saltar” en nuestra psique, ofrece un espacio seguro para que científicos y músicos trabajen a través de las paradojas de la ciencia moderna, y aunque han pasado miles de años desde la era de Pitágoras, la música atómica es una muestra de que los físicos todavía están descubriendo las armonías del universo.
Referencia: Atom music: exploring the atomic world through sound. The Journal of the Acoustical Society of America, 2019. https://doi.org/10.1121/1.5137089
