Каждый элемент периодической таблицы Менделеева обрел свой голос

В школе вы узнали, как расположены химические элементы в периодической таблице Менделеева, но слышали ли вы когда-нибудь, как звучит каждый из них? Используя сонификацию — обработку данных ультразвуком, ученые выясняют, как превратить химию в музыку, рассказывает 28 марта портал Study Finds.

Новая технология преобразует естественные колебания молекул в звук. У каждого элемента он уникален, а в сочетании они создают музыкальную композицию.

«Я видел визуальные представления дискретных длин волн света, испускаемого такими элементами, как скандий. И я подумал: хочу превратить их тоже и в музыку», — описывает историю возникновение проекта его автор Уокер Смит, исследователь из Университета Индианы.

Ученые и раньше пытались объединить химию и музыку. Прошлые исследования определяли самые яркие длины волн для отдельных нот, исполняемых на клавишах пианино. Уокер Смит однако говорит, что такой подход преуменьшает богатое разнообразие сложных длин волн, создаваемых элементами, и пытается свести их всего к нескольким звукам.

С помощью коллег с музыкального и химического факультетов Смит разработал компьютерный код для воспроизведения звука в реальном времени, который преобразовывал световые данные каждого элемента в сочетания нот.

В ходе исследования он заметил сходство паттернов между световыми и звуковыми колебаниями. Например, фиолетовый цвет встречается в два раза чаще красного. В музыке одно удвоение частоты эквивалентно октаве. Следуя этой логике, видимый свет можно рассматривать как «октаву света».

Однако октава света имеет гораздо более высокую частоту, чем то, что может услышать человеческое ухо. Чтобы преодолеть эту проблему, Смит понизил частоты синусоидальных волн и настроил аудиовыход в диапазоне, в котором человеческие уши могли бы улавливать различия в высоте звука.

Некоторые элементы имеют сотни или тысячи частот, что позволяет нотам при смешивании создавать гармонии и ритмические паттерны.

«В результате более простые элементы, такие как водород и гелий, звучат отдаленно как музыкальные аккорды, но остальные имеют более сложный набор звуков», — поясняет Смит.

Кальций воспринимается как колокольный звон, в то время как цинк напоминает «хор ангелов, берущих мажорный аккорд с вибрато». Другие элементы звучали как жуткий шум, который можно услышать в фильмах ужасов.

Теперь, когда Смит выяснил, как создавать звук из элементов, он надеется использовать ту же технологию для создания нового музыкального инструмента.

«Я хочу создать интерактивную музыкальную таблицу Менделеева в режиме реального времени, которая позволит и детям и взрослым выбрать элемент, увидеть отображение его спектра видимого света и одновременно услышать его», — говорит Смит.

Звуковой подход также мог бы помочь в создании новых способов преподавания химии. Наибольшую пользу могли бы извлечь люди, которые обучаются на слух или имеют нарушения зрения, отмечает портал, информируя, что Смит представил свои выводы на проходящем в эти дни в Индианаполисе заседании Американского химического общества.