قد يكون لدى العناكب عادةً ثماني عيون، لكن القليل جدًا منها يتمتع ببصر جيد. وبدلاً من ذلك، يعتمدون على الاهتزازات للتنقل والبحث عن فرائسهم. هذا، في جوهره، ما أ الشبكه العنكبوتيه هو: تقاطع عملاق ومعقد للغاية من أسلاك التعثر التي يمكن أن تخبر العنكبوت بالضبط متى - وأين - هبطت قطعة من الطعام اللذيذ على شبكته.
محتويات
- عالم من الاهتزازات
- موسيقى العنكبوت
كبشر، نحن لسنا مطلعين تمامًا على ما ستكون عليه تلك التجربة. لكن ماركوس بوهلر، أستاذ الهندسة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، توصل إلى فكرة طريقة مثيرة للاهتمام لمحاكاتها - وتتضمن المسح بالليزر، والواقع الافتراضي، ووسيط موسيقى.
وقال بوهلر لـ Digital Trends: "لقد أعطينا شبكة العنكبوت الصامتة، وخاصة خيوط العنكبوت التي يتم تجاهلها في كثير من الأحيان، صوتًا، وألقينا الضوء على تعقيدها الهيكلي المعقد". "[لقد فعلناها مسموع من خلال تطوير آلة موسيقية تفاعلية تتيح لنا استكشاف صوتيًا كيف تبدو شبكة العنكبوت أثناء بنائها.»
مقاطع الفيديو الموصى بها
وفقًا لهذا الخلق، فإن التواجد على شبكة العنكبوت يبدو تمامًا مثل أوركسترا من دقات الرياح، سجلها جون كاربنتر. لا عجب أن العناكب تبدو دائمًا على حافة الهاوية!
عالم من الاهتزازات
سواء أكان ذلك ربع كونشيرتو الوترية لـ "الفصول الأربعة" لفيفالدي أو استخدام موزارت لتسلسل فيبوناتشي، فقد استوحى الكثير من الموسيقيين من الطبيعة على مر السنين. لكن لم يتمكن أحد من تحويل أصوات العالم الطبيعي إلى موسيقى بنفس الإخلاص العلمي الذي أبدعه بوهلر. من أجل إنشاء مشهد صوتي حيوي، استخدم بوهلر وزملاؤه الباحثون ماسحًا ليزريًا لتسجيل تفاصيل كل سطر من النسيج في شبكة العنكبوت. لم يكتفوا بمسح الشبكات المملة المنتظمة لأي عنكبوت قديم، بل ركزوا جهودهم على شبكة العنكبوت المعقدة للغاية سيرتوفورا سيتريكولا، ويسمى أيضًا عنكبوت شبكة الخيمة الاستوائية.
1 ل 3
وباستخدام ماسح الليزر للصفائح، أخذوا قياسات هذه الشبكات كسلسلة من الصور، ثم استخدموا بعد ذلك خوارزمية لها يُعاد تجميعه كنموذج ثلاثي الأبعاد على الكمبيوتر، يحتوي على الموقع الدقيق لكل فتيل ونقطة اتصال الويب. ثم قام الباحثون بحساب "أنماط الاهتزازات" لكل من الأوتار الموجودة على الويب، معتمدين في ذلك على الدراسة الفيزيائية لاهتزازات الأوتار لفهم الرنين. كانت هذه مهمة معقدة. ليس فقط بسبب العدد الهائل من الخيوط، ولكن لأن كل خيط له تردد اهتزازي مختلف وفقًا لحجمه ومرونته. بعد ذلك، قاموا بتجميعها لتعكس الصفات الصوتية عبر الويب بأكمله.
بفضل النموذج ثلاثي الأبعاد، يستطيع الباحثون (أو أي شخص يرتدي سماعة الرأس اللازمة) التعمق في الواقع الافتراضي للاستكشاف أقسام مختلفة من الويب، مما يمنح المستخدم فكرة عما قد يبدو عليه المشهد الصوتي في كل منطقة مختلفة. وكانت النتائج عبارة عن مزيج غريب من الفني والعلمي، ولم يكن بوهلر ليحصل على ذلك بأي طريقة أخرى.
صوتنة شبكة العنكبوت: موسيقى أقل انشغالًا، صوتنة الشبكة المسامية على طول المحور Z
"[أنا مهتم] بدفع الطريقة التي نبتكر بها الصوت والموسيقى، من خلال النظر إلى الظواهر الطبيعية لاستحضار الذبذبات أنماط لأنواع جديدة من الآلات بدلاً من الاعتماد على تقليد الضبط "التوافقي" مثل المزاج المتساوي قال. "لقد فعلنا [حتى الآن] ذلك بالنسبة للبروتينات والطي، والشقوق والكسور في المواد، وكذلك بالنسبة لشبكات العنكبوت. وفي كل حالة، نسعى لتقييم الأنماط الاهتزازية الفطرية لهذه المواد الحية للتوصل إلى طرق جديدة لتصور الهياكل الموسيقية.
موسيقى العنكبوت
قال بوهلر إن العمل "مدفوع باهتمامي الطويل بدفع حدود كيف ولماذا نصنع الموسيقى - لاستخدام عالمية الاهتزازات في الطبيعة باعتبارها أداة تركيبية مباشرة. وأشار إلى أنه: “باعتباري مؤلفًا للموسيقى التجريبية والكلاسيكية والإلكترونية، فإن عملي الفني يستكشف خلق أشكال جديدة التعبير الموسيقي - مثل تلك المشتقة من المواد البيولوجية والأنظمة الحية - كوسيلة لفهم العلوم والأبحاث الأساسية بشكل أفضل الرياضيات."
لكن الأمر لا يتعلق فقط بإنشاء موسيقى إلكترونية غير عادية. وأشار بوهلر إلى أن هذا العمل يمكن أن يكون مفيدًا لطلاب العالم الطبيعي الذين يمكنهم فهم الأشكال الهندسية وراء اصطياد الفرائس في مملكة العنكبوت بشكل أفضل. ويمكن استخدامه أيضًا كطريقة جديدة للمساعدة في تصميم مواد جديدة، من خلال تطبيق هذه العملية نفسها للمساعدة في التصميم بالصوت. "لقد وجدنا أن فتح الدماغ لمعالجة أكثر من مجرد البيانات الأولية، ولكن استخدام الصور والصوت كوسيلة إبداعية، يمكن أن يكون قوي في فهم الأساليب البيولوجية – وأن يكون مبدعًا كمهندس عندما يتعلق الأمر بالأفكار غير التقليدية قال.
في الوقت الحالي، يكفي أن يقوم شخص ما بإنشاء موضوع عنكبوت بيولوجي. لا، من المحتمل ألا تظهر في فيلم Spider-Man القادم من Marvel، ولا تتمتع بنفس الصفات المريحة التي تتمتع بها أغنية الحوت، ولكنها رائعة جدًا على الرغم من ذلك. حتى لو كان ذلك يجعل مشهد العنكبوت الجالس على شبكة الإنترنت، في انتظار الذباب، يبدو أقل سلامًا بكثير.
إلى جانب بوهلر، كان من بين الأشخاص الآخرين الذين ساهموا في المشروع إيان هاتويك، وإيزابيل سو، وكريستين ساوثوورث، وإيفان زيبورين، وتوماس ساراسينو.
توصيات المحررين
- يستخدم بحث "مشبوه" جديد من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الظلال لمعرفة ما لا تستطيع الكاميرات رؤيته
