Cymatik - Cymatics

Resonans synliggjort med sorte frø på et cembalo soundboard
Majsstivelse og vandopløsning under påvirkning af sinusbølger
En demonstration af sanddannende kymatiske mønstre på en metalplade. Fra filmen Inner Worlds Outer Worlds .

Cymatik (fra oldgræsk : κῦμα , romaniseret :  kyma , lit.  'bølge') er en delmængde af modale vibrationsfænomener . Udtrykket blev opfundet af Hans Jenny (1904-1972), en schweizisk tilhænger af den filosofiske skole kendt som antroposofi . Typisk vibreres overfladen af ​​en plade, membran eller membran, og områder med maksimal og minimal forskydning gøres synlige i et tyndt lag af partikler, pasta eller væske. Forskellige mønstre dukker op i det excitatoriske medium afhængigt af pladens geometri og kørefrekvensen.

Det anvendte apparat kan være enkelt, såsom den kinesiske tudskål , hvor kobberhåndtag gnides og får kobberbundelementerne til at vibrere. Andre eksempler omfatter Chladni-pladen og det såkaldte cymascope.

Historie

Den 8. juli 1680 var Robert Hooke i stand til at se nodemønstrene forbundet med vibrationsmåder af glasplader. Hooke løb en sløjfe langs kanten af ​​en glasplade dækket af mel, og så nodemønstrene dukke op.

Den tyske musiker og fysiker Ernst Chladni bemærkede i det attende århundrede, at en membrans eller en plades vibrationsmåder kan observeres ved at drysse den vibrerende overflade med et fint støv (f.eks. Lycopodiumpulver , mel eller fint sand). Pulveret bevæger sig på grund af vibrationen og akkumuleres gradvist i overfladens punkter svarende til lydvibrationen. Punkterne danner et mønster af linjer, kendt som "nodal lines of the vibration mode". De normale vibrationsmåder og mønsteret af knudepunkter forbundet med hver af disse er fuldstændigt bestemt for en overflade med homogene mekaniske egenskaber ud fra overfladens geometriske form og af den måde, hvorpå overfladen er begrænset.

Denne type eksperimenter, der lignede dem, der tidligere blev udført af Galileo Galilei omkring 1630 og af Robert Hooke i 1680, blev senere perfektioneret af Chladni, der introducerede dem systematisk i 1787 i sin bog Entdeckungen über die Theorie des Klanges (opdagelser om teorien om lyd). Dette gav et vigtigt bidrag til forståelsen af ​​akustiske fænomener og funktionen af ​​musikinstrumenter. De således opnåede figurer (ved hjælp af en violinbue, der gnides vinkelret langs kanten af ​​glatte plader dækket med fint sand) betegnes stadig med navnet "Chladni -figurer".

Hans Jenny's arbejde

I 1967 udgav Hans Jenny , en tilhænger af den antroposofiske doktrin om Rudolf Steiner , to bind med titlen Kymatic (1967 og 1972), hvor han gentog Chladnis eksperimenter hævdede eksistensen af ​​en subtil kraft baseret på de normale, symmetriske billeder lavet af lydbølger . Jenny lagde sand, støv og væsker på en metalplade forbundet til en oscillator, som kunne producere et bredt spektrum af frekvenser. Sandet eller andre stoffer blev organiseret i forskellige strukturer præget af geometriske former, der er typiske for frekvensen af ​​vibrationer udsendt af oscillatoren. Ifølge Jenny ville disse strukturer, der minder om mandalaen og andre former, der går igen i naturen, være en manifestation af et usynligt kraftfelt i den vibrationsenergi, der genererede den. Han var især imponeret over en observation om, at indførelsen af ​​en vokalisering i det gamle sanskrit af Om (betragtet af hinduer og buddhister som lyden af ​​skabelse) dannede lycopodiumpulveret en cirkel med et midtpunkt, en af ​​måderne, hvorpå Om var blevet repræsenteret.

Faktisk for en plade med cirkulær form, der hviler i midten (eller grænsen, eller i det mindste i et sæt punkter med central symmetri), har nodalvibrationstilstandene alle centrale symmetri, så observationen af ​​Jenny er helt i overensstemmelse med velkendte matematiske egenskaber. Fra det fysisk-matematiske synspunkt er formen af ​​nodalmønstrene forudbestemt af kroppens form, der er sat i vibration eller, for akustiske bølger i en gas, formen af ​​det hulrum, hvor gassen er indeholdt. Lydbølgen påvirker derfor slet ikke formen på det vibrerende legeme eller formen på knude -mønstrene. Det eneste, der ændrer sig på grund af vibrationerne, er arrangementet af sandet. Billedet dannet af sandet påvirkes til gengæld kun af vibrationens frekvensspektrum, fordi hver vibrationstilstand er karakteriseret ved en bestemt frekvens. Derfor bestemmer spektret af det signal, der ophidser vibrationen, hvilke mønstre der rent faktisk vises nodalt. De fysiske fænomener, der er involveret i dannelsen af ​​Chladni -figurer, forklares bedst ved klassisk fysik. Moderne analytikere, herunder Michael Shermer , har betegnet antroposofiens anvendelse inden for områder som teknik, medicin, biologi og biodynamisk landbrug som pseudovidenskab .

I healing

Det er blevet spekuleret af nogle forskere, at anvendelse af ultralyd får sår til at helbrede hurtigere. Bortset fra udvalgte artikler om lav amplitude højfrekvent lyd ved knoglebrudsheling er der ingen medicinsk dokumentation for dette fænomen.

Indflydelse på kunst og musik

Enheder til visning af nodale billeder har påvirket billedkunst og nutidig musik. Kunstner Björk skabte fremskrivninger af cymatiske mønstre ved at bruge basfrekvenser på turné til sit album Biophilia .

Hans Jennys bog om Chladni -figurer påvirkede Alvin Lucier og var med til at føre til Luciers komposition Queen of the South . Jennys arbejde blev også fulgt op af Center for Advanced Visual Studies (CAVS) grundlægger György Kepes på MIT . Hans arbejde på dette område omfattede et akustisk vibreret stykke metalplade , hvor der var blevet boret små huller i et gitter. Små flammer af gas brændte gennem disse huller, og termodynamiske mønstre blev gjort synlige ved denne opsætning.

I midten af ​​1980'erne anvendte billedkunstner Ron Rocco , der også udviklede sit arbejde på CAVS, spejle monteret på bittesmå servomotorer , drevet af lydsignalet fra en synthesizer og forstærket af en rørforstærker for at afspejle laserstrålen. Dette skabte lysmønstre, der svarede til lydens frekvens og amplitude. Ved hjælp af denne stråle til at generere video-feedback og computere til at behandle feedback-signalet, oprettede Rocco sin "Andro-media" -serie af installationer. Rocco dannede senere et samarbejde med musiker David Hykes, der praktiserede en form for mongolsk overtonesang med The Harmonic Choir, for at generere kymatiske billeder fra en pool af flydende kviksølv, der fungerede som et flydende spejl til at modulere strålen af ​​en Helium-Neon laser fra den således genererede lyd. Fotografier af dette værk findes i Ars Electronica -kataloget fra 1987.

Den moderne tyske fotograf og filosof Alexander Lauterwasser har bragt cymatik ind i det 21. århundrede ved hjælp af fint udformede krystaloscillatorer til at genlyde stålplader dækket med fint sand og til at vibrere små prøver af vand i petriskåle . Hans første bog, Water Sound Images , oversat til engelsk i 2006, indeholder billeder af lys, der afspejler overfladen af ​​vand, der sættes i gang af lydkilder lige fra rene sinusbølger til musik af Beethoven , Karlheinz Stockhausen , elektroakustisk gruppe Kymatik (der ofte optager i ambisonisk surroundlyd) og overtonesang . De resulterende fotografier af stående bølgemønstre er slående. Lauterwassers bog fokuserede på at skabe detaljerede visuelle analoger af naturlige mønstre lige fra fordelingen af ​​pletter på en leopard til de geometriske mønstre, der findes i planter og blomster, til formerne for vandmænd og de indviklede mønstre, der findes på en skildpaddes skal.

Komponist Stuart Mitchell og hans far TJ Mitchell hævdede, at Rosslyn Chapels udskæringer angiveligt indeholder referencer til kymatiske mønstre. I 2005 skabte de et værk kaldet The Rosslyn Motet, der blev realiseret ved at forsøge at matche forskellige Chladni -mønstre med 13 geometriske symboler hugget på ansigterne på terninger, der stammer fra 14 buer.

Som mange påstande i det cymatiske samfund understøttes hypotesen om, at udskæringerne repræsenterer Chladni -mønstre, ikke af videnskabelige eller historiske beviser. Et af problemerne er, at mange af 'kasse' udskæringer ikke er originale, efter at være blevet udskiftet i det 19. århundrede efter skader ved erosion.

Den musikalske gruppe The Glitch Mob brugte cymatik til at producere musikvideoen "Becoming Harmonious (ft. Metal Mother)".

Påvirket af Yantra -diagrammer og cymatik skabte kunstner og modedesigner Mandali Mendrilla en skulpturkjole kaldet "Kamadhenu (Wish Tree Dress III)", hvis mønster er baseret på et Yantra -diagram, der viser gudinden Kamadhenu .

Aphex Twin foreslår at lære mere om cymatik med henvisning til 'master tuning på 440 Hz ' i en samtale med synth-maker Tatsuya Takahashi.

Siden 2010 skaber kunstkollektivet Analema Group deltagende forestillinger, hvor kymatiske mønstre produceres digitalt i realtid af publikum.

I 2014 producerede musiker Nigel Stanford "Cymatics", en instrumental og musikvideo designet til at demonstrere de visuelle aspekter ved cymatik.

Moderne amerikanske maler Jimmy O'Neal skabte sit eget cymascope, som han har brugt til at producere forskellige offentlige kunstværker. Et sådant maleri er 511,95 Hz vin, et vægmaleri i stor skala baseret på det mønster, der blev skabt, når man sporer en finger rundt om kanten af ​​et næsten tomt vinglas.

Indflydelse på teknik

Inspireret af periodiske og symmetriske mønstre ved luft-væske-grænsefladen skabt af lydvibrationer, udviklede P. Chen og kolleger en metode til at konstruere forskellige strukturer fra mikroskala materialer ved hjælp af væskebaserede skabeloner. Denne væskebaserede skabelon kan omkonfigureres dynamisk ved at indstille vibrationsfrekvens og acceleration.

Se også

Referencer

  1. ^ Jenny, Hans (juli 2001). Cymatics: A Study of Wave Phenomena & Vibration (3. udgave). Macromedia Press . ISBN 978-1-888138-07-8.
  2. ^ "Instructional Research Lab: Chladni Plate" . University of California, Los Angeles . Hentet 3. september 2009 .
  3. ^ a b Ernst Florens Friedrich Chladni , Oxford Dictionary of Scientists, Oxford Univ. Press, 1999, s. 101 (link archive.org). Adgang til 24. august 2015.
  4. ^ J. McLaughlin, " Good Vibrations " i American Scientist , juli – august 1998.
  5. ^ "Lydbølger kunne fremskynde sårheling" . Populær videnskab . 16. juli 2015.
  6. ^ Leung, KS; Shi, HF; Cheung, WH; Qin, L; Ng, WK; Tam, KF; Tang, N (2009). "Lavfrekvent højfrekvent vibration fremskynder callusdannelse, mineralisering og brudheling hos rotter" . J Orthop Res . 27 (4): 458–65. doi : 10.1002/jor.20753 . PMID  18924140 . S2CID  864785 .
  7. ^ György Kepes profil på MIT
  8. ^ "In Light of Sound study 1"
  9. ^ Lauterwasser, Alexander (2006). Vand lydbilleder. ISBN  1-888138-09-2
  10. ^ Wilson, Chris (19. maj 2011). " Rosslyn -koden: Er en skotsk Da Vinci ansvarlig for Rosslyn -melodierne? ", Slate.com .
  11. ^ "The Glitch Mob" .
  12. ^ "Dizajnerica Mandali predstavila Zagrebu Čarobnu haljinu: Jeste li i vi vezali svoju želju?" . 2016-06-29.
  13. ^ " ' Kamadhenu' (Wish Tree Dress III) - om lyd i æter og kunstnerisk inspiration" . 2016-07-08.
  14. ^ "Aphex Twin taler til Ex. Korg Engineer Tatsuya Takahashi" .
  15. ^ "ANALEMA GROUP" . ANALEMA GRUPPE . Hentet 2018-05-03 .
  16. ^ https://en-us.sennheiser.com/shape-the-future-of-audio-bluestage-nigel-stanford
  17. ^ Cooper, Max. "Udviklingen af ​​et kunstnerkollektiv" . Fedt liv . Hentet 25. januar 2020 .
  18. ^ P. Chen, Z. Luo, S. Guven, S. Tasoglu, A. Weng, AV Ganesan, U. Demirci, Advanced Materials 2014, 10.1002/adma.201402079. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201402079/abstract

eksterne links