周期表がどのようなものかを聞いてください

科学を音楽に変えること、つまり科学データを音響化することは、ますます一般的になってきています。私たちは、円周率の小数点から火星の日の出まで、すべてがどのように聞こえるかを知っています。しかし、私たちは周期表の音を聞いたことがありませんでした。少なくとも今とは違います。

ウォーカー・スミスという名前の最近卒業した科学者は、それらが発する光を考慮して、周期表のさまざまな元素を音に変換することに成功しました。彼は今日、米国化学会の年次総会でその結果を発表しますが、これは彼の野心的な目標のほんの始まりにすぎません。

実際、彼は周期表を、さまざまなメロディーを解釈するために演奏できる楽器に変えたいと考えています。これは、インディアナ州ブルーミントンにあるワンダーラボ科学・健康・技術博物館で展示される予定です。ただし、視覚に問題がある人が周期表を勉強するのを助けるために、教室でも役立つ可能性があります。スミスが化学を音楽に変換するのはこれが初めてではないため、これは間違いなく他の科学者の手から生み出されることのない非常に独創的なものです。

周期表のためのソナタ ハ長調

以前の研究で、スミスは分子を音符に変換し、分子がどのように振動し、それを音に変換するかを分析しました。しかし、彼が今行っているのは、周期表の各元素が発する光に焦点を当てることです。

それらのそれぞれのスペクトルは、化学組成を識別するために一般的に使用されます。たとえば、 DART による小惑星への衝突によって生じた雲のスペクトルは、その組成をよりよく理解するために最近測定されました。

これは、光が物質に当たると、それを構成する元素が異なる波長で吸収および放出し、独特のスペクトルを生成するためです。これを知っていたスミスは、そのスペクトルを音響化したらどうなるだろうかと考えました。

これを行うために、彼はインディアナ大学の 2 人の専門家の協力を得ました。化学科のDavid Clemmerと、ジェイコブス音楽院のChi Wangです。それぞれが担当分野でサポートを提供し、最適なデータ音響化に到達できるようにしました。このようにして、彼らは光と音の振動パターンにはある種の類似性があることに気付きました。たとえば、彼らが声明で説明しているように、「可視光の色では、紫は赤のほぼ 2 倍の周波数を持ち、音楽では周波数の 2 倍が1 オクターブに相当します。」

このため、可視光のスペクトル全体は光の 1 オクターブと考えることができます。つまり、8 つの音符のセットです。たとえば、ある C から次に高い C へ。唯一の問題は、周波数を等しくすると、音の場合、オクターブが人間には聞こえない範囲になってしまうことです。したがって、スミスは正弦波の周波数を約10 の -12 乗だけ下げる作業を進めました。

非常に多彩なサウンド

オクターブにあたる範囲をカバーしているにもかかわらず、周期表の各元素が音符であるとは言えません。実際、これが事実であれば、すべてのメモが欠落していることになります。実際には、スペクトルから作成されるのは、スペクトルのさまざまな色の吸収と放出により、いくつかのノートで構成されるハーモニーです。

結果は非常に多様です。たとえば、声明の中で彼らは、水素やヘリウムなどの最も単純な元素は、単純な和音にほとんど到達しないと報告しています。ただし、カルシウムは鐘のグループのように聞こえ、亜鉛は天使の合唱団のように聞こえます。少なくとも、それはスミスと彼の協力者たちに思い出させるものである。

一部の音はチューニングがずれているように聞こえることも事実です。つまり、ピアノの鍵盤で和音を弾こうとすると、どの鍵盤にも対応しない音が存在することになります。彼らがそうするように調整された可能性があります。しかし、スミスは結果をできるだけ混乱させないことを望んでいました。

したがって、楽器を作成するとき、それは現実に完全に比例します。このようにして、視覚障害者だけでなく、希望する他の人も、周期表がどのようなものかを知ることができます。