https://frosthead.com

Wie man Röntgenstrahlen von einem entfernten Stern in Blues, Jazz und klassische Musik umwandelt

Für die meisten Menschen bedeutet das Studium der Astrophysik, über Berechnungen, Diagramme, Texte und Grafiken nachzudenken. Doch Wanda Diaz-Merced, Doktorandin an der Universität Glasgow, und ihr Forschungskollege Gerhard Sonnert haben einen anderen Weg beschritten. Das zugrunde liegende Motiv ist einfach: Der Raum produziert Musik.

Sie wuchs mit einer Begeisterung für Wissenschaft und Raumfahrt auf, doch als Physikstudentin an der Universität von Puerto Rico in den frühen 20ern verschlechterte sich ihr Sehvermögen aufgrund von Diabetes rapide. Als sie jedoch einige Zeit in einem astrophysikalischen Observatorium verbrachte und versehentlich das Zischen und Knacken der von einem Radioteleskop gesammelten Signale hörte, erkannte sie, dass es eine Möglichkeit geben könnte, sich ausschließlich auf ihr Gehör zu verlassen, um Daten zu interpretieren.

Seitdem hat sie sich mit Informatikern zusammengetan, um die von der NASA entwickelte Software xSonify zu verwenden, die wissenschaftliche Daten aller Art in synthetisierte musikalische Klänge umwandelt, einen Prozess namens Sonification (PDF), um Sonneneruptionen auf der Sonne sowie Röntgenstrahlen zu analysieren kommt aus dem EX Hydrae Sternensystem. Mit dieser Software können Benutzer die Darstellung der Daten anpassen, indem sie Tonhöhe, Lautstärke, Rhythmus und sogar verschiedene Arten von Instrumenten verwenden, um zwischen verschiedenen Werten und Intensitäten im elektromagnetischen Spektrum zu unterscheiden, die von Raumfahrzeugen im Laufe der Zeit erfasst werden.

Diaz-Merced hört auf diese Datenströme, um Unregelmäßigkeiten und Änderungen in den Tönen festzustellen, und hat sogar einige Kollegen davon überzeugt, die Software zu übernehmen, da das Abhören beim Betrachten von Daten in Diagrammform dazu beitragen kann, dass sie sich besser auf subtile Muster in den Daten einstellen. "Ich kann auf Obertöne, Melodien und relative Höhen und Tiefen achten", sagte sie im vergangenen Jahr zu Physics Today . In einem Fall sagte sie: „Ich konnte sehr niedrige Frequenzen von Gammastrahlen-Bursts hören. Ich hatte mir die Zeitreihe angehört und zu den zuständigen Physikern gesagt: ‚Hören wir uns die Leistungsspektren an. '“

In seiner rohen Form wirken die Geräusche, die sie hört, eher wie Geräusche als wie Musik:

Im Frühjahr 2011 absolvierte Diaz-Merced ein Praktikum am Harvard-Smithsonian Center für Astrophysik in Cambridge, als ihre Verwendung der Sonifikation den Forscher Gerhard Sonnert dazu anregte, mit den Klängen etwas Neues zu tun. Er entdeckte Noten, die die Röntgenemissionen von EX Hydrae repräsentierten, die vom Chandra X-ray Observatory-Satelliten gesammelt wurden, und bemerkte einen Rhythmus, der in der afro-kubanischen Musik üblich ist und Clave heißt.

Sonnert, ein Bassist, hatte die Idee, die Klänge der etwa 200 Lichtjahre entfernten EX Hydrae in Blues, Jazz und klassische Musik umzuwandeln. Im Rahmen des Star Songs-Projekts wandelte er die Daten zusammen mit seinem Cousin Volkmar Studtrucker, einem Komponisten, manuell in neun verschiedene Songs um, die das Duo dann mit Schlagzeuger Hans-Peter Albrecht aufführte und als Album veröffentlichte.

Hören Sie sich die Rohdaten an, die den Blues-Track erzeugt haben, zusammen mit dem fertigen Song:

Studtrucker begann mit der Auswahl ausgewählter Teile des Signals, die für die Verwendung in der Komposition geeignet waren. Insgesamt sind die Geräusche weitgehend unregelmäßig, da sie durch Röntgenstrahlen verursacht werden, die aufgrund der Eigenschaften von EX Hydrae unterschiedlich stark abgestrahlt werden. Tatsächlich besteht das System aus zwei Sternen, von denen einer die Materie mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten vom anderen wegzieht, wodurch auch die Röntgenemissionen schwanken.

Aber bestimmte Teile der Klänge, die die Röntgenstrahlung repräsentierten, schienen Melodien und einen Beat zu haben. Indem Studrucker diese kurzen Segmente wiederholte und harmonische Elemente hinzufügte sowie den zugrunde liegenden Clave-Rhythmus veränderte, war Studrucker in der Lage, Songs basierend auf dem zu komponieren Daten in einer Vielzahl von Stilen. Neben Blues produzierte er mehrere andere:

Jazz Waltz (Daten, dann Lied):

Fuge :

Rock-Ballade:

Natürlich ist in all diesen Tracks ein Element der Abstraktion enthalten, und sogar die von xSonify produzierten rohen Sounds, mit denen Diaz-Merced ihre Recherchen durchführt. Das heißt aber nicht, dass ihre Forschung - oder Studtruckers Musik - weniger für Phänomene im Raum repräsentativ ist als die Arbeit herkömmlicher Astronomen.

Wie Ari Epstein es in einem grandiosen Studio 360-Segment der Forschung von Diaz-Merced ausdrückte: „Sterne und Planeten geben keine Geräusche ab, wenn sie sich durch den Himmel bewegen. Aber sie zeichnen auch keine Linien auf Graphen. All diese Dinge - Grafiken, Zahlen, Musik - sind nur Werkzeuge, mit denen wir ein kompliziertes Universum verstehen können. “

Wie man Röntgenstrahlen von einem entfernten Stern in Blues, Jazz und klassische Musik umwandelt