Вибрациите на паяжините, преведени в музика

Паяците обикновено могат да имат осем очи, но много малко имат добро зрение. Вместо това те разчитат на вибрации, за да се ориентират и да търсят плячката си. Това по същество е какво а паяжина е: Гигантска, изключително сложна кръстосана мрежа от кабели, които могат да кажат на паяка точно кога — и къде — някаква вкусна храна е попаднала в мрежата му.

Като хора, ние не сме напълно запознати с това какво би било усещането. Но Маркус Бюлер, професор по инженерство в Масачузетския технологичен институт, излезе с интригуващ начин за симулирането му - и включва лазерно сканиране, виртуална реалност и средата на музика.

„Дадохме глас на тихата паяжина, особено на често пренебрегваните паяжини, и хвърлихме светлина върху тяхната вродена сложна структурна сложност“, каза Бюлер пред Digital Trends. "[Направихме го звуков чрез разработване на интерактивен музикален инструмент, който ни позволява да изследваме звуково как звучи паяжината, докато се изгражда.“

Според това творение, да си върху паяжина звучи много като оркестър от вятърни камбанки, музика от Джон Карпентър. Нищо чудно, че паяците винаги изглеждат на ръба!

Свят от вибрации

Независимо дали става дума за „Четирите сезона“ на концертите за струнни инструменти на Вивалди или за използването на последователността на Фибоначи от Моцарт, много музиканти са били вдъхновени от природата през годините. Но никой не е превърнал звуците на естествения свят в музика с научната вярност на творението на Бюлер. За да създадат своя биофиделичен звуков пейзаж, Бюлер и колеги изследователи използваха лазерен скенер, за да запишат подробности за всяка линия от мрежа в паяжина. Не се задоволяват със сканирането на обикновените скучни мрежи на всеки стар паяк, те съсредоточиха усилията си върху изключително сложната мрежа на Cyrtophora citricola, наричан още тропически паяк от палатка.

Използвайки лазерния скенер за листове, те направиха измервания на тези мрежи като поредица от изображения, които след това използваха алгоритъм за сглобете отново като триизмерен модел на компютър, съдържащ точното местоположение на всяка нишка и точка на свързване на уеб. След това изследователите изчисляват „вибрационните модели“ за всяка от струните в мрежата, базирайки се на физическото изследване на вибрациите на струните, за да разберат резонанса. Това беше сложна работа; не само поради огромния брой нишки, но защото всяка нишка има различна вибрационна честота според своя размер и еластичност. След това те ги обобщиха, за да отразят звуковите качества в цялата мрежа.

Благодарение на 3D модела, изследователите (или всеки, който носи необходимите слушалки) могат да се потопят във VR, за да изследват различни раздели на мрежата, давайки на потребителя усещане за това как може да звучи аудио пейзажът във всяка различна област. Резултатите са странна смесица от художествено и научно - и Бюлер не би го имал по друг начин.

„[Интересувам се] да прокарам начина, по който създаваме звук и музика, като гледаме природните феномени, за да предизвикаме вибрации модели за нови типове инструменти, вместо да се разчита на традицията на „хармонична“ настройка като еднаква темперация“, той казах. „Ние [досега] сме правили това за протеини и сгъване, пукнатини и счупвания в материали, а също и за паяжини. Във всеки случай [ние] се стремим да оценим вродените вибрационни модели на тези живи материали, за да разработим нови начини за концептуализиране на музикални структури.

Паякова музика

Бюлер каза, че работата е „водена от дългогодишния ми интерес да прокарам границата на това как и защо създаваме музика – да използвам универсалността на вибрациите в природата като директен инструмент за композиция. Той отбеляза, че: „Като композитор на експериментална, класическа и електронна музика, моята артистична работа изследва създаването на нови форми на музикално изразяване - като тези, получени от биологични материали и живи системи - като средство за по-добро разбиране на основната наука и математика.”

Не става дума само за създаване на необичайна електронна музика. Бюлер отбеляза, че тази работа може да бъде полезна за студенти от естествения свят, които могат да разберат по-добре геометрията зад улавянето на плячка в царството на паяците. Може да се използва и като нов начин за подпомагане на проектирането на нови материали чрез прилагане на същия процес за подпомагане на проектирането чрез звук. „Откриваме, че отварянето на мозъка за обработка на повече от необработените данни, но използването на изображения и звук като творчески средства, може да бъде мощен в разбирането на биологичните методи – и да бъде креативен като инженер, когато става дума за нестандартни идеи,” той казах.

Засега обаче е достатъчно, че някой е създал тема за биофиделичен паяк. Не, вероятно няма да се появи в следващия филм на Marvel за Спайдърмен и няма същите релаксиращи качества като песента на китовете, но все пак е доста дяволски изчистен. Дори ако това прави гледката на паяк, кацнал върху мрежа, чакащ мухи, да изглежда много по-малко спокойна.

Освен Buehler, други хора, които допринесоха за проекта, включват Ian Hattwick, Isabelle Su, Christine Southworth, Evan Ziporyn и Tomas Saraceno.

Препоръки на редакторите

• Ново „сенчесто“ изследване от MIT използва сенки, за да види какво не могат камерите