Musik unsur: Tabel periodik interaktif mengubah He, Fe, Ca menjadi Do, Re, Mi

Kita semua akrab dengan unsur-unsur tabel periodik, tetapi pernahkah Anda bertanya-tanya apa yang mungkin terjadi pada hidrogen atau seng, misalnya suara menyukai? W. Walker Smith, sekarang seorang mahasiswa pascasarjana di Universitas Indiana, menggabungkan minat kembarnya pada kimia dan musik untuk menciptakan apa yang dia sebut instrumen audio-visual baru untuk mengkomunikasikan konsep spektroskopi kimia.

Smith mempresentasikan proyek sonifikasi datanya—yang pada dasarnya mengubah spektrum tampak dari unsur-unsur tabel periodik menjadi suara—pada pertemuan American Chemical Society yang diadakan minggu ini di Indianapolis, Indiana. Smith bahkan menampilkan klip audio dari beberapa elemen, bersama dengan “komposisi” yang menampilkan molekul yang lebih besar, selama penampilan pertunjukan “Suara Molekul”.

Sebagai sarjana, “I [earned] gelar ganda dalam komposisi musik dan kimia, jadi saya selalu mencari cara untuk mengubah penelitian kimia saya menjadi musik,” kata Smith selama pengarahan media. “Akhirnya, saya menemukan spektrum elemen yang terlihat dan saya kewalahan oleh betapa cantik dan berbedanya mereka semua. Saya pikir akan sangat keren untuk mengubah spektrum yang terlihat itu, gambar-gambar indah itu, menjadi suara.”

Sonifikasi information bukanlah konsep baru. Misalnya, pada tahun 2018, para ilmuwan mengubah citra NASA tentang Mars rover Alternative pada 5.000^th matahari terbit di Mars menjadi musik. Information fisika partikel yang digunakan untuk menemukan boson Higgs, gema lubang hitam saat melahap bintang, dan pembacaan magnetometer dari misi Voyager juga telah diubah menjadi musik. Dan beberapa tahun yang lalu, sebuah proyek bernama LHCSound membangun perpustakaan “suara” jet quark teratas dan Higgs boson, antara lain. Proyek tersebut berharap dapat mengembangkan sonifikasi sebagai teknik untuk menganalisis information dari tumbukan partikel sehingga fisikawan dapat “mendeteksi” partikel subatom dengan telinga.

Laboratorium MIT Markus Buehler terkenal memetakan struktur molekul protein dalam benang sutra laba-laba ke teori musik untuk menghasilkan “suara” sutra dengan harapan membangun cara baru yang radikal untuk membuat protein perancang. Elemen hierarki komposisi musik (nada, rentang, dinamika, tempo) dianalogikan dengan elemen hierarki struktur protein. Laboratorium bahkan menemukan cara bagi manusia untuk “memasuki” jaring laba-laba 3D dan menjelajahi strukturnya baik secara visible maupun aural melalui pengaturan realitas digital. Tujuan utamanya adalah belajar membuat jaring laba-laba sintetis serupa dan struktur lain yang meniru proses laba-laba.

Beberapa tahun kemudian, lab Buehler menghasilkan sistem yang lebih canggih untuk membuat musik dari struktur protein dengan menghitung sidik jari unik dari semua struktur sekunder protein yang berbeda untuk membuatnya terdengar melalui transposisi—dan kemudian mengubahnya kembali untuk membuat novel. protein yang belum pernah terlihat di alam. Tim juga mengembangkan aplikasi Android free of charge yang disebut Amino Acid Synthesizer sehingga pengguna dapat membuat “komposisi” protein mereka sendiri dari suara asam amino.

Jadi Smith berteman baik dengan proyek tabel periodik interaktifnya. Semua elemen melepaskan panjang gelombang cahaya yang berbeda, tergantung pada tingkat energi elektronnya, ketika distimulasi oleh listrik atau panas, dan “sidik jari” kimia tersebut membentuk spektrum yang terlihat di jantung spektroskopi kimia. Smith menerjemahkan frekuensi cahaya yang berbeda itu ke nada atau not musik yang berbeda menggunakan instrumen yang disebut Mild Soundinator 3000, menurunkan frekuensi tersebut agar berada dalam jangkauan pendengaran manusia. Dia mengaku takjub dengan banyaknya variasi suara.

“Lampu merah memiliki frekuensi terendah dalam rentang yang terlihat, sehingga terdengar seperti nada musik yang lebih rendah daripada ungu,” kata Smith, mendemonstrasikan gambang berkode warna mainan. “Jika kita berpindah dari merah ke violet, frekuensi cahaya terus meningkat, demikian juga frekuensi suaranya. Violet hampir dua kali lipat frekuensi lampu merah, jadi sebenarnya terdengar dekat dengan oktaf musik. .” Dan sementara spektrum yang lebih sederhana seperti hidrogen dan helium, yang hanya memiliki beberapa garis dalam spektrumnya, terdengar seperti akord “samar-samar musik”, elemen dengan spektrum yang lebih kompleks yang terdiri dari ribuan garis padat dan berisik, seringkali terdengar seperti “movie horor murahan”. efek,” menurut Smith.

Favoritnya: helium dan seng. “Jika Anda mendengarkan frekuensi [of helium] satu per satu alih-alih sekaligus, Anda mendapatkan pola tangga nada yang menarik yang telah saya gunakan untuk membuat beberapa komposisi, termasuk ‘pesta dansa helium,'” kata Smith. Sedangkan untuk seng, “Baris pertama logam transisi memiliki suara kisi yang sangat kompleks dan padat. Tapi seng, untuk alasan apa pun, meski memiliki frekuensi yang banyak, terdengar seperti vokalis malaikat yang bernyanyi dengan vibrato.”

Smith saat ini bekerja sama dengan Marvel Lab Museum di Bloomington, Indiana, untuk mengembangkan pameran museum yang memungkinkan pengunjung berinteraksi dengan tabel periodik, mendengarkan ratapan, dan membuat komposisi musik mereka sendiri dari berbagai suara. “Hal utama yang saya inginkan [convey] adalah bahwa sains dan seni tidak jauh berbeda,” katanya. “Menggabungkan keduanya dapat mengarah pada pertanyaan penelitian baru, tetapi juga cara baru untuk berkomunikasi dan menjangkau audiens yang lebih besar.”