La tabla periódica de elementos ha sido durante mucho tiempo un elemento básico en las aulas y laboratorios de ciencias de todo el mundo, pero ¿alguna vez te has preguntado cómo suenan estos elementos? Puedes tocar, ver y, por supuesto, saborear y oler elementos, pero ¿cómo es posible escucharlos? Aquí entra W. Walker Smith, un investigador de la Universidad de Indiana, que ha llevado su pasión por la música y la química a un nivel completamente nuevo.
Mediante una técnica llamada sonificación de datos, Smith ha convertido la luz visible emitida por los elementos en sonidos únicos y complejos para cada uno. En el proceso, ha compilado efectivamente una tabla periódica musical.
La salida de audio resultante es una mezcla fascinante de armonías y patrones de ritmo a medida que las notas de diferentes elementos interactúan entre sí. Los elementos más simples, como el hidrógeno y el helio, suenan vagamente como acordes musicales, mientras que otros tienen una armonía más compleja. Por ejemplo, el calcio suena como campanas repicando y el zinc se parece a un coro angelical cantando un acorde mayor con vibrato.
El sonido de la química
Smith tuvo la idea durante sus incursiones iniciales en la sonificación química cuando transformó las vibraciones naturales de las moléculas en acordes musicales.
“Luego vi representaciones visuales de las distintas longitudes de onda de luz liberadas por elementos como el escandio”, dice Smith. “Eran hermosos y complejos, y pensé: ‘Guau, realmente quiero convertirlos en música también'”.
Sin embargo, Smith no es el primero en tener esta idea. Anteriormente, a otras personas se les ocurrió asignar las longitudes de onda más brillantes de la luz reflejada por un elemento químico a notas individuales tocadas por las teclas de un piano. Pero al hacerlo, este enfoque ignora la rica variedad de longitudes de onda que emiten algunos elementos, sobre todo los metales.
Para preservar la mayor complejidad y matices posible, Smith trabajó con expertos tanto en química como en música para diseñar un nuevo algoritmo informático que convierte los datos de luz de cada elemento en una mezcla de notas, todo en tiempo real. Este programa informático convierte longitudes de onda de color discretas en ondas sinusoidales individuales cuya frecuencia corresponde a la de la luz.
Sin embargo, esta no es una conversión perfecta, ya que una ‘octava’ de luz tiene una frecuencia mucho más alta que el rango audible, por lo que los investigadores redujeron las frecuencias de las ondas sinusoidales en un factor de 10 a 12 (es decir, 1 seguido de 12 ceros). De hecho, podríamos escucharlos. La amplitud de las longitudes de onda, que es lo alto o bajo que suenan, coincide con el brillo de la luz reflejada por cada elemento químico.
Algunas de las notas pueden sonar desafinadas, pero eso es de esperarse porque las conversiones no se ajustan perfectamente a la escala temperada igual, el sistema de afinación utilizado por todos los instrumentos modernos, en el que la octava se divide en 12 semitonos de igual tamaño. Estos tonos desafinados, conocidos musicalmente como microtonos, provienen de frecuencias que se encuentran entre las teclas de un piano tradicional.
“Las decisiones sobre qué es vital preservar al realizar la sonificación de datos son desafiantes y gratificantes. Y Smith hizo un gran trabajo al tomar esas decisiones desde un punto de vista musical”, dijo Chi Wang, profesor de la Escuela de Música Jacobs que participó en el desarrollo del algoritmo.
El objetivo final de Smith es convertir esta tecnología en un nuevo instrumento musical con una exhibición en el Museo WonderLab de Ciencia, Salud y Tecnología en Bloomington, Indiana. Espera crear una tabla periódica musical interactiva en tiempo real que permita tanto a niños como a adultos seleccionar un elemento y escuchar su sonido único mientras ven una muestra de su espectro de luz visible.
Las posibles aplicaciones de este enfoque basado en el sonido van más allá de crear música hermosa. Tiene valor como método de enseñanza alternativo en las aulas de química, haciéndolo inclusivo para personas con discapacidad visual y diferentes estilos de aprendizaje.
Fuente: ZME Science.
