Vibracije pajkovih mrež, prevedene v glasbo

Pajki imajo lahko običajno osem oči, vendar jih ima zelo malo dober vid. Namesto tega se pri navigaciji in iskanju plena zanašajo na vibracije. To je v bistvu kaj a pajkova mreža je: Ogromna, izjemno zapletena prepletena povezava, ki lahko pajku natančno pove, kdaj – in kje – je nekaj slastnega koščka hrane pristalo na njegovi mreži.

Kot ljudje nismo ravno seznanjeni s tem, kakšna bi bila ta izkušnja. Ampak Markus Buehler, profesor inženiringa na Tehnološkem inštitutu v Massachusettsu, se je domislil intriganten način simulacije - in vključuje lasersko skeniranje, virtualno resničnost in medij glasba.

"Tihi pajkovi mreži, zlasti pogosto spregledanim pajčevinam, smo dali glas in osvetlili njihovo prirojeno zapleteno strukturno kompleksnost," je Buehler povedal za Digital Trends. "[Uspelo nam je slišno z razvojem interaktivnega glasbenega instrumenta, ki nam omogoča zvočno raziskovanje, kako zveni pajkova mreža, ko nastaja.«

V skladu s to kreacijo, biti na pajkovi mreži zveni zelo podobno orkestru vetrnih zvončkov, ki ga je glasbenik John Carpenter. Nič čudnega, da se zdi, da so pajki vedno na robu!

Svet vibracij

Ne glede na to, ali gre za Vivaldijevo četrtino koncertov za godala »Four Seasons« ali Mozartovo uporabo Fibonaccijeve sekvence, je številne glasbenike skozi leta navdihnila narava. Toda nihče ni spremenil zvokov naravnega sveta v glasbo s tako znanstveno zvestobo Buehlerjevega ustvarjanja. Da bi ustvarili svojo biofidelično zvočno pokrajino, so Buehler in njegovi kolegi raziskovalci uporabili laserski skener za snemanje podrobnosti vsake linije mreže v pajkovi mreži. Niso se zadovoljili s pregledovanjem običajnih dolgočasnih mrež katerega koli starega pajka, temveč so se osredotočili na izjemno zapleteno mrežo Cyrtophora citricola, imenovan tudi tropski šotorski pajek.

Z uporabo laserskega skenerja listov so opravili meritve teh mrež kot niz slik, ki so jih nato uporabili z algoritmom za znova sestavite kot tridimenzionalni model v računalniku, ki vsebuje natančno lokacijo vsakega filamenta in priključno točko splet. Raziskovalci so nato izračunali "vibracijske vzorce" za vsako od strun na spletu, pri čemer so to utemeljili s fizikalno študijo vibracij strun, da bi razumeli resonanco. To je bilo zapleteno delo; ne le zaradi velikega števila pramenov, temveč zato, ker ima vsak pramen drugačno vibracijsko frekvenco glede na svojo velikost in elastičnost. Nato so jih združili, da odražajo zvočne lastnosti v celotnem spletu.

Zahvaljujoč 3D modelu se lahko raziskovalci (ali vsi, ki si nadenejo potrebne slušalke) potopijo v VR in raziskujejo različnih delih spleta, kar daje uporabniku občutek, kako bi lahko zvenela zvočna pokrajina na posameznem območju. Rezultati so čudna mešanica umetniškega in znanstvenega - in Buehler si tega ne bi želel drugače.

»[Zanima me] spodbujanje načina, kako ustvarjamo zvok in glasbo, z iskanjem naravnih pojavov, da pridobimo vibracije vzorcev za nove vrste inštrumentov, namesto da bi se zanašal na tradicijo 'harmoničnega' uglaševanja kot enak temperament,« je rekel. »To [doslej] smo naredili za beljakovine in zvijanje, razpoke in zlome v materialih ter tudi za pajkove mreže. V vsakem primeru [skušamo] oceniti prirojene vibracijske vzorce teh živih materialov, da bi razvili nove načine za konceptualizacijo glasbenih struktur.«

Pajkova glasba

Buehler je dejal, da je delo "vodilo moje dolgoletno zanimanje, da premaknem mejo, kako in zakaj ustvarjamo glasbo - da uporabim univerzalnost vibracij v naravi kot neposredno kompozicijsko orodje.« Zapisal je: »Kot skladatelj eksperimentalne, klasične in elektronske glasbe moje umetniško delo raziskuje ustvarjanje novih oblik glasbenega izražanja – na primer tistega, ki izhaja iz bioloških materialov in živih sistemov – kot sredstva za boljše razumevanje temeljne znanosti in matematika."

Vendar ne gre le za ustvarjanje nenavadne elektronske glasbe. Buehler je opozoril, da je to delo lahko koristno za študente naravnega sveta, ki lahko bolje razumejo geometrijo za lovljenjem plena v kraljestvu pajkov. Lahko bi ga uporabili tudi kot nov način za pomoč pri oblikovanju novih materialov z uporabo istega postopka za pomoč pri oblikovanju z zvokom. »Ugotavljamo, da je odpiranje možganov za obdelavo več kot le neobdelanih podatkov, temveč tudi uporaba slik in zvoka kot ustvarjalnih sredstev. močan pri razumevanju bioloških metod – in biti kreativen kot inženir, ko gre za ideje izven okvirjev,« je rekel.

Za zdaj pa je dovolj, da je nekdo ustvaril temo biofidelnega pajka. Ne, verjetno se ne bo pojavil v naslednjem Marvelovem filmu o Spider-Manu in nima enakih sproščujočih lastnosti kot pesem kitov, a je vseeno prekleto čeden. Tudi če zaradi tega pogled na pajka, ki sedi na mreži in čaka na muhe, izgleda veliko manj mirno.

Poleg Buehlerja so k projektu prispevali še Ian Hattwick, Isabelle Su, Christine Southworth, Evan Ziporyn in Tomas Saraceno.

Priporočila urednikov

• Nova "senčna" raziskava MIT uporablja sence, da vidi, česar kamere ne morejo