A pókhálók rezgései, zenére fordítva

A pókoknak általában nyolc szeme lehet, de nagyon kevésnek van jó látása. Ehelyett a rezgésekre támaszkodnak navigáláshoz és zsákmányuk felkutatásához. Ez lényegében az, amit a pókháló Ez: Óriási, rendkívül bonyolult, kereszthuzalok kereszteződése, amely pontosan meg tudja mondani a póknak, hogy mikor és hol érkezett valami finom étel a hálójába.

Emberként nem vagyunk tisztában azzal, hogy milyen érzés ez az élmény. De Markus Buehler, a Massachusetts Institute of Technology mérnök professzora egy izgalmas módja a szimulációnak – és magában foglalja a lézerszkennelést, a virtuális valóságot és a médiát zene.

„A néma pókhálónak, különösen a gyakran figyelmen kívül hagyott pókhálóknak hangot adtunk, és rávilágítottunk a veleszületett bonyolult szerkezeti összetettségükre” – mondta Buehler a Digital Trendsnek. "[Megcsináltuk hallható egy olyan interaktív hangszer kifejlesztésével, amely lehetővé teszi számunkra, hogy hangosan felfedezzük, hogyan hangzik a pókháló építés közben.”

E alkotás szerint a pókhálón lenni nagyon úgy hangzik, mint egy fúvószenekar, amelyet John Carpenter szerzett. Nem csoda, hogy a pókok állandóan élnek tűnnek!

A rezgések világa

Legyen szó Vivaldi „Négy évszak” vonósversenyeinek negyedéről, vagy Mozart Fibonacci-szekvenciájáról, rengeteg zenészt inspirált a természet az évek során. De egyik sem változtatta zenévé a természeti világ hangjait Buehler alkotásainak tudományos hűségével. A biofidelikus hangzáskép létrehozása érdekében Buehler és kutatótársai lézerszkennert használtak, hogy a pókhálóban minden szalagsor részleteit rögzítsék. Nem elégedve meg egyetlen régi pók unalmas hálójának átvizsgálásával, erőfeszítéseiket a rendkívül összetett hálóra összpontosították. Cyrtophora citricola, más néven trópusi sátorháló pók.

A laplézeres szkenner segítségével képsorozatként mérték meg ezeket a szövedékeket, amelyeket aztán egy algoritmus segítségével mértek. háromdimenziós modellként állítsa össze számítógépen, amely tartalmazza az egyes izzószálak pontos helyét és a csatlakozási pontokat web. A kutatók ezután kiszámították a "rezgési mintákat" a weben található húrok mindegyikéhez, és ezt a húrrezgések fizikai vizsgálatára alapozták, hogy megértsék a rezonanciát. Ez összetett munka volt; nemcsak a szálak hatalmas száma miatt, hanem azért, mert minden szálnak a méretétől és rugalmasságától függően eltérő rezgési frekvenciája van. Ezután összesítették ezeket, hogy tükrözzék a hangminőséget az egész weben.

A 3D-s modellnek köszönhetően a kutatók (vagy bárki, aki felveszi a szükséges headsetet) belemerülhetnek a VR-be, hogy felfedezzék. az internet különböző részein, így a felhasználó megtudhatja, hogyan hangozhat a hangzás az egyes területeken. Az eredmények furcsa keveréke a művészinek és a tudományosnak – és Buehlernek sem lenne másképp.

„[Érdekel], hogy a hang- és zenealkotás módját erősítsük, a természeti jelenségekre figyelve, hogy vibrációt kérjünk. mintákat az új típusú hangszerekhez, ahelyett, hogy a „harmonikus” hangolás hagyományára hagyatkoznánk, mint az egyenlő temperamentum” mondott. „Ezt [eddig] megtettük a fehérjék és a hajtogatások, az anyagok repedései és törései, valamint a pókhálók esetében is. Minden esetben [igyekszünk] felmérni ezen élő anyagok veleszületett vibrációs mintáit, hogy új módszereket dolgozzunk ki a zenei struktúrák fogalmának meghatározására.

Pók zene

Buehler azt mondta, hogy a művet „hosszú érdeklődésem vezérli, hogy feszegessem annak határait, hogyan és miért alkotunk zenét – hogy a természetben rejlő rezgések egyetemességét használjuk fel. közvetlen kompozíciós eszköz.” Megjegyezte: „Kísérleti, klasszikus és elektronikus zeneszerzőként művészi munkám új formák létrehozását kutatja. a zenei kifejezésmód – például a biológiai anyagokból és élő rendszerekből származók – mint eszköz a mögöttes tudomány és matematika."

Ez azonban nem csak szokatlan elektronikus zene létrehozásáról szól. Buehler megjegyezte, hogy ez a munka hasznos lehet a természeti világ tanulói számára, akik jobban megértik a pók birodalmában a zsákmányfogás mögötti geometriákat. Használható újszerű módszerként is az új anyagok tervezésére, ha ugyanezt a folyamatot alkalmazza a hangalapú tervezéshez. „Úgy találjuk, hogy az agy megnyitása nem csupán a nyers adatok feldolgozására, hanem a képek és a hang kreatív eszközként történő felhasználása erős a biológiai módszerek megértésében – és kreatívnak lenni mérnökként, amikor a kész ötletekről van szó” mondott.

Egyelőre azonban elég, ha valaki elkészített egy biofidelikus pók témát. Nem, valószínűleg nem fog feltűnni a Marvel következő Pókember-filmjében, és nem rendelkezik ugyanolyan pihentető tulajdonságokkal, mint a bálnadal, de azért baromi ügyes. Még akkor is, ha ettől egy hálón ülő, legyekre váró pók látványa sokkal kevésbé tűnik békésnek.

Buehler mellett Ian Hattwick, Isabelle Su, Christine Southworth, Evan Ziporyn és Tomas Saraceno is közreműködtek a projektben.

Szerkesztői ajánlások

• Az MIT új „árnyékos” kutatása árnyékokat használ annak megállapítására, amit a kamerák nem képesek