كيف نرى الموسيقا؟!

نعلم أن الصوت هو شكل من أشكال الطاقة، فهي عبارة عن اهتزازات ناتجة عن حركة الجسيمات، وأن الأمواج الصوتية تحتاج وسطا ماديا لتنتشر فيه؛ إذ ينتج الصوت عن مجموعة من الانضغاطات والتخلخلات ضمن الوسط (2,3).

الصوت عبارة عن موجات ميكانيكية وتواتر الصوت يتعلق بطول الموجة (2).

هناك تجارب لرؤية الموجات الصوتية على الرمل وعلى الماء، وهذا ما سنتحدث عنه في هذا المقال.

يمكن رؤية الموجات الصوتية ودراستها بصريًا على الرمل باستخدام لوحات Chladni، واسمها تابع لاسم العالم الفيزيائي الشهير Ernst Chladni الذي كان لديه شغف كبير بالصوت وبالموسيقا (2).

تُجرى هذه التجربة باستخدام:

● صفيحتَي معدن دائرية ومربعة

● موجّه موجات ميكانيكية

● مولد إشارة 0 - 800 هرتز

● مضخم صوت

● ميكروفون

● كابلات توصيل

● رمل ناعم

في هذه التجربة، يُجرى توصيل مصدر الصوت عن طريق مشغل الموجة بلوحة Chladni المعدنية مع الرمال الناعمة المنتشرة عليها. تتسبب اهتزازات الصوت في اهتزاز اللوحة عند التردد نفسه، مما يتسبب في حركة جزيئات الرمل لتشكيل أنماط للصوت المتولد (2).

تتكون الأنماط المرئية من العقد أو المناطق التي تتراكم فيها جزيئات الرمل، والأضداد (القسم الخالي من الرمل على الصفيحة أي المناطق التي تنحرف فيها جزيئات الرمل). يؤدي كل تردد للصوت إلى تشكيل نمط معين على اللوحة (2).

ومما يجب ذكره أن دراسة ظاهرة الأمواج تسمى Cymatics أيضاً (2).

سنستعرض في هذا الجدول أنماطَ تجمُّعِ الرمل الناتج عن العلامات الموسيقية ضمن السلم الخماسي (في دو ماجور تكون العلامات دو ري مي صول لا). 

إذ تُرش جزيئات الرمل الناعمة على الصفيحة المعدنية ويُضبط تواتر الاهتزاز المطلوب على مصدر الإشارة، ويبدأ حجم الصوت بالازدياد تدريجياً، ثم نحصل على أنماط الاهتزاز التي تُشكَّل على اللوحة عن طريق تحرُك الرمال نحو مناطق العقد لتعطي نمطاً خاصاً بها (2).

نجد هذه التجربة كاملةً ضمن الفيديو المرفق.

أما بالنسبة لرؤية الصوت على الماء، فسنستعرض خصائص الموجات الصوتية على الماء ثم نرفق فيديو لتجربة الأمواج على الماء؛ لنرى الأشكال المختلفة لكل علامة موسيقية.

هنا سنرى صورة لفقاعة بسيطة ونرى تحللها والصوت الناتج عنها، ففي الصورة فقاعة بسيطة متحللة إلى توافقيات كروية، ونرى في أعلى الجهة اليسرى الفقاعة الأصلية (1).

في أعلى الجهة اليمنى نرى جزئين لأوكتافين للانحرافات التوافقية من الكرة، أما اقسم السفلي فنرى فيه الأمواج الصوتية التي تولدها الفقاعة (1).

وسنستعرض أيضاً مخططاً للعملية السابقة:

وفي الختام، نجد في الفيديو المرفق عمليةً توضّح رؤية أمواج الأصوات الموسيقية على الماء، وكيف يختلف مظهر الموجة من علامة موسيقية إلى أخرى، ونجد أنها تعطي مظاهرَ وأشكالاً مميزة وجميلة جداً تشبه اللوحات الهندسية.

المصادر: