a cura di Angela Del Gaudio
L’onda non è l’acqua. L’acqua ci ha semplicemente raccontato del passaggio dell’onda.
Buckminster Fuller (1895-1983)
Negli anni ’60, lo scienziato svizzero Hans Jenny condusse una serie di esperimenti per studiare come reagisce la materia fisica quando viene irradiata con frequenze in Hz dal suono. Le fotografie che seguono mostrano i risultati di alcuni di questi esperimenti. Chiamò questo campo di ricerca Cimatica (dal greco, kyma – l’onda, ta kymatika – questioni relative alle onde, materia d’onda). Jenny non fu il primo a intraprendere tale ricerca: Galileo affermò che quando strofinava il bordo di un bicchiere d’acqua producendo un tono, apparivano nell’acqua figure simmetriche molto complesse. Allo stesso modo Robert Hooke, quando non sezionava cani in modi improbabili o non ridisegnava la pianta di Londra, sperimentava le vibrazioni sonore. Il più celebre precursore di Jenny, Ernst Chladni, produceva figure sonore tramite piastre di metallo cosparse di sabbia, tracciando le linee nodali della piastra vibrante.
La ricerca di Hans Jenny è la più estesa e sistematica intrapresa finora. Secondo il Dr. Peter Guy Manners, (che aiutò Jenny nella sua ricerca,) esperto in medicina vibrazionale, la ricchezza delle figure geometriche è stata prodotta con un metodo sperimentale e complicato. I vari mezzi venivano fatti vibrare con onde sinusoidali, prodotte da un generatore di funzioni alimentate da un trasduttore piezoelettrico racchiudendo al suo interno un oscillatore a cristallo, che era fissato a recipienti contenenti le diverse sostanze vibrate. Pertanto, quando una piastra metallica cosparsa di sabbia di quarzo viene fatta vibrare con una frequenza di 8200 Hz, appare lo schema mostrato in figura 1.
Figura 1
All’aumentare della frequenza del segnale di ingresso gli elementi costitutivi delle figure armoniche diventano più complessi. Questo non è un processo graduale di evoluzione ma uno spostamento periodico tra stati diversi. Nell’acustica naturale abbiamo visto che la serie armonica salta da un parziale all’altro in modo periodico; quindi in questo caso il passaggio da uno schema simmetrico al successivo è sempre brusco. Non si tratta, però, di una semplice corrispondenza tra tono e struttura armonica dei fenomeni cimatici. Infatti la frequenza del tono che genera non è l’unica variabile determinante in questi esperimenti: l’ampiezza del tono ha un impatto uguale sul processo così come le caratteristiche fisiche dei diversi mezzi vibrati.
Il disegno della sabbia nella figura 2 è stato prodotto mediante irradiazione ad alta frequenza, mentre sia il tracciato dell’acqua (figura 3) che la formazione pentagonale di una goccia d’acqua pulsante (figura 3) sono stati creati da frequenze inferiori a 200 Hz.
Inoltre bisogna tenere presente che i fenomeni cimatici non sono forme bidimensionali statiche sulla superficie della piastra vibrante ma piuttosto processi ondulatori dinamici. Il filmato degli esperimenti di Jenny mostra come le correnti in movimento circolano attraverso mezzi liquidi vibranti e come le gocce pulsano ritmicamente sotto l’influenza del suono. Che si tratti di fenomeni tridimensionali è evidenziato dalla forma mostrata in figura 1 che è una massa vibrata di pasta di caolino(Il caolino è una roccia sedimentaria costituita prevalentemente da caolinite, un minerale silicatico delle argille). Allo stesso modo, si può vedere che il suono modella i mezzi gassosi nello spazio tridimensionale (figura 5).
Figura 4
Figura 5
Finora abbiamo considerato solo l’effetto delle singole frequenze sulla materia. ADB ITALIA si prefigge lo scopo di è espandere il campo di indagine e indagare il rapporto della consonanza musicale sulla strutturazione cimatica.
Figura 6
C’è uno sconcertante salto di complessità dagli schemi creati dalle singole onde sinusoidali a quelli prodotti dal suono polifonico. La Figura 6 mostra una pellicola d’acqua vibrata dal suono orchestrale (Sinfonia di Giove di Mozart). Percepiamo questi modelli come trame piuttosto che come forme geometriche. Chiaramente, per comprendere i principi strutturali della polifonia cimatica dobbiamo semplificare l’input tonale. Se due onde sinusoidali le cui frequenze sono legate da un semplice rapporto numerico vengono immesse in un oscilloscopio in modo tale che il movimento armonico di un tono sia perpendicolare all’altro, il fascio di elettroni traccia forme simmetriche note come figure di Lissajous. Le figure prodotte dalle semplici consonanze numeriche del Lambdoma sono mostrate nella figura 7. Qui, finalmente, incontriamo una controparte visiva e geometrica della consonanza musicale nel regno fisico. Come queste consonanze si manifestino nelle simmetrie più complesse dei fenomeni cimatici è il problema che si pone di fronte al ricercatore.
Figura 7
Hans Jenny ha mostrato come due frequenze, creando due distinti modelli simmetrici su un mezzo liquido, possano essere combinate per produrre una terza figura. Quindi, nella figura 8, quando le due frequenze che producono (a) e (b) agiscono insieme sul film liquido, emerge una forma risultante (c). Chiaramente questi fenomeni richiedono un’indagine più approfondita dal punto di vista dell’armonicismo.
Figura 8