start

Les darreres teoríes de la física com la Teoria de Cordes, apunten cap a una
visió global de consolidació de les teories quàntiques amb les lleis de la
relativitat general, en les què els elements constituents de la matèria son en
sí mateixos filaments vibràtils.

La relació vibració-matèria serà un dels fils conductors d'aquesta presentació.
En aquest sentit la relació Arquitectura vs So, esdevé una articulació on
entrecreuar i relacionar els dos móns.

Les ones son un teixit conectiu de espai –temps d’unió amb el nostre entorn;
una energía de comunicació i sensació, com tambè el marcatge continu
sempre renovable del present.

La ciència de la cimática demostra de forma visual com el so configura la
materia a través de dispositius ressonants.

A 'Experiments cimàtics' es podràn comprobar empíricament alguns
d'aquests conceptes, mitjançant un dispostiu especial que de manera
analògica i matèrica, genera patrons geomètrics a partir de certes
freqüències.

També s'explicaran altres tècniques de sonomorfismes basades en tècniques
digitals, on en definitiva s'estableixen ponts entre la immaterialitat del so i els
models 3D potencialment materials.

___Experiments Cimàtics i Sonomorfismes

Matèria // vibració
Arquitectura // So

StringTheory
_____________
La Teoria de Cordes o de Supercordes (String Theory), és una teoria desenvolupada en les darreres dècades
amb la voluntat d'unificar el què el desenvolupament científic havia resolt durant el segle XX, per camins divergents.
La Teoria de Cordes és la representació abstracta més paradigmàtica d'entre les teories unificadores, per ser una de les teories més sintètiques i elegants*. Les teories unificadores pretenen connectar i resoldre les contradiccions que emergeixen de l'estudi de les teories de la Relativitat General amb les de la Mecànica Quàntica.

Històricament la M.Quàntica ha estudiat diferents comportaments de la física aplicada a escales nanoscòpiques de
la matèria, estudiant diferents tipologies de forces i comportaments físics com la interacció nuclear Dèbil, interacció nuclear Forta, i la interacció Electromagnètica, marc aquest darrer dins del qual es desenvolupen la electricitat i el magnetisme.

La teoria de la relativitat Einsteniana, proposa unes bases físiques on la gravetat s'estableix com l'eix central del desenvolupament. No obstant, aquesta teoria funciona per a escales 'Macro' però entra en contradicció amb altres postulats de la Mecànica Quàntica quan s'estableixen experiments a escales 'Micro' o a escales infinitessimals de la matèria. De manera inversa les teories de la M.Quàntica entren en contradicció per a fenòmens de la natura d'ordre 'Macro'.

Les teories unificadores tenen la voluntat de resoldre aquesta escletxa científica en què ambdues teories (relativitat i M.Quàntica) són vàlides per si mateixes, però quan s'interconnecten emergeixen contradiccions.
La teoria de Cordes, és sens dubte la més reveladora per la seva conceptualització i minimalisme -dins d'una altíssima complexitat-.

Segons la Teoria de Cordes, els elements constituents de la matèria distarien de ser partícules ínfimes que tendim a abstraure com a punts o esferes, i en contrapartida ens proposa una subtil diferència:
Totes les partícules elementals de la matèria esdevindrien com uns filaments en continu moviment,
per aquesta raó s'assimilen al concepte de cordes vibràtils que donaria nom a la teoria.

Si reduïm qualsevol punt de la matèria a escala infinitessimal ens trobarem amb una malla a la qual -segons la teoria de les supercordes- es recrearan unes formes anàlogues a la manguera, encara que expandint-lo als 3 eixos és a dir 2 dimensions d'una secció x 3 = 6 dimensions. La representació d'aquesta complexitat quàntica s'exemplifica amb la forma del Calabi-Yau per a cada node de la malla dins l'espai.

Physicists say they’ve recorded tiny vibrations of individual molecules, that could be called sounds*and put them in audible form.
*depending on how is defined sound

Identifiquen acords mol.leculars investigadors del Max Planck Institute mostren la ressonància de la mol.lècula de D2+ (deuteri, o hidrògen pesat)

The word Cymatics derives from the Greek 'kuma' meaning 'billow' or 'wave,' to describe the periodic effects that sound and vibration have on matter.

#Cymatics #Chladni #HansJenny #Ressonance #Sound #Patterns #Particles #Matter

*model 'Peavey Rage 158' de característiques 15W // 7.7V RMS // 4 Ohms
**Els transductors són un tipus de dispositius anàlegs a un altaveu amb la diferència que no disposen d una membrana visible, sinò que aquesta és encapsulada a l'interior de la carcassa envolvent.

Els experiments cimàtics es desenvolupen en un dispositiu DIY (Do It Yourself) en què un amplificador convencional de guitarra adaptat*, la sortida (output~) del qual es connecta a un Transductor** Vidsonix de 3.5'' que connecta directament a una planxa metàl.lica [de 230mm x 230mm] molt fina (1mm), mitjançant un cargol encastat al transductor.

La senyal entrant a l'amplificador fa vibrar el transductor que a la vegada fa vibrar la planxa.
Les freqüències generades desde una font externa (micròfon, laptop, sintetitzadors, etc..) són enviades al dispositiu, generant un seguit de patrons que dibuixen la silueta seccionada del 'globus' tridimensional sonor per un fenòmen de ressonància.

En aquest fenòmen, la planxa es desenvoluparàn un seguit d'oscil.lacions microscòpiques però perceptibles amb particules dipositades sobre la mateixa,que tinguin el suficient pes propi. Els patrons generats dependràn de la intensitat de la senyal d'entrada així com per tota la cadena d'elements, incloent el propi espai on es desenvolupi l'experiment, entrant les següents variables
>potència del focus emissor
>potència de l'amplificador
>potència i rang freqüencial del transductor
>dimensions i característiques de la planxa
>espai sonor on es desenvolupen els experiments

El 1787, el físic, investigador i músic amateur Ernst Florens Friedrich Chladni va descobrir que fent vibrar una placa metàl · lica, sobre la qual prèviament s'havia dipositat sorra fina, amb un arc de violí, la sorra s'organitzava dibuixant patrons geomètrics. Així, en funció del to del so o de la combinació de diversos d'ells, es podia obtenir multitud de patrons caracteritzats per la seva simetria i regularitat. Gràcies a aquest descobriment i altres relacionats amb el camp del so, Chladni s'ha guanyat el sobrenom de "Pare de l'acústica".

L'explicació física per això és la següent: L'arc del violí produeix sobre la placa una sèrie d'ones acústiques, totes de les mateixes característiques, que es propaguen per la superfície en totes les direccions transportant la sorra sobre ella. Quan dues d'aquestes ones idèntiques es troben, s'anul · len (ones estacionàries), és precisament en aquests punts on acaba dipositant la sorra. La gran varietat d'ones, les seves diferents freqüències i amplituds acaben per generar aquesta quantitat de formes diferents.

Jenny i el naixement de la Cimática:
El 1967, el metge suís Hans Jenny va establir el concepte de cimática i el va donar a conèixer en el seu llibre "Cimática: L'estudi dels fenòmens ondulatoris"(*). En aquest llibre va recollir de forma escrita i fotogràfica els resultats dels seus experiments sobre la influència de les ones sonores en la matèria.
Va dissenyar el "tonoscopi", un aparell capaç de transmetre ones acústiques a una superfície vibrant com una membrana o una placa metàl · lica. Sobre aquesta superfície, Jenny va experimentar amb dQue tots els patrons que existeixen en la naturalesa no són més que les relacions entre ones sonores i el que veiem, és la materialització de la música de l'univers (Teoria harmònica).iferents substàncies: sorra, llimadures de ferro, aigua, ... i les va sotmetre a diferents vibracions. Depenent de diversos factors com la substància, la freqüència o amplitud de l'ona sonora, obtenia diferents patrons orgànics.
Una de les conclusions més evidents a les que va arribar és que sons greus generaven patrons senzills i els aguts figures complexes, degut a la longitud d'ona dels sons (sons greus: longituds d'ones grans / sons aguts: longituds d'ones petites).

Intentant entroncar amb la física quàntica i en especial, amb la teoria de la dualitat ona-corpuscle (tota matèria es pot expressar com una ona i viceversa), Jenny va desenvolupar la teoria que l'evolució biològica no és més que la forma en que les ones interactuen amb les nostres cèl · lules i en concret amb la nostra estructura atòmica. En aquesta teoría sinterrelaciona de maneradirecta el fenòmen ondulatori amb la morfologia de la matèria.

(*) Jenny, Hans "Kymatik, Wellenphänomene und Schwingungen", Ed AT Verlag, 2009

John Stuart Reid (b 1948) és un enginyer acústic que va portar a terme la investigació cimática a la Cambra del Rei de la Gran Piràmide d'Egipte el 1997. Reid va publicar els seus resultats de recerca a Egipte Sonics 17 fotografies que contenen els patrons de cimáticos que es van formar en una membrana de PVC que s'estenia sobre el sarcòfag. L'experiment va ser dissenyat per estudiar el comportament de ressonància del granit de la qual el sarcòfag és antiquat. Atès que moltes de les imatges s'assemblen molt a antics jeroglífics egipcis Reid postula que les ressonàncies pròpies de granit, quan irradiava com un camp de so complex durant l'elaboració de la pedra, podria haver influït en el desenvolupament de l'escriptura jeroglífica. Reid posteriorment va començar a experimentar amb instrumentació que permeti un equivalent visual exacta del so que es crea a partir de qualsevol so audible, el que resulta en la invenció de la CymaScope, un instrument científic patentat. Reid va treballar amb l'enginyer de disseny americà, Erik Larson per dissenyar l'instrument a proporcions pitagòriques.

Reid va reconèixer que el model d'ona de so és incompleta perquè no caracteritza l'espai esfèric en forma de so audible. CymaGlyph imatges, creats al CymaScope, es considera que són anàlegs de so i música des de les geometries que contenen representen correlacions dels tons musicals que van causar el patró per formar la membrana en l'instrument.

Una de les moltes aplicacions potencials s'estan estudiant per al CymaScope és el desxiframent del llenguatge dels dofins en col · laboració amb SpeakDolphin.com, una organització amb seu a Florida format per a aquest fi.

Cimàtica
Referències
Històriques

Un gran nombre de patrons que es donen a la natura,
tenen una relació formal amb els experiments cimàtics.
Coindicència o teoria encara no comprovada?

Per què són útils els patrons Chladni ?

La configuració de les plaques de la part del darrere i davantera del violí és molt important per a les propietats de l'instrument final. Els models de Chladni proporcionen informació al fabricant durant el procés de conformació de la placa a la seva forma final. Les plaques simètriques donen patrons simètrics, les asimètriques en general no ho fan. A més, les freqüències dels modes parells en les plaques lliures poden ser empíricament relacionades amb la qualitat del violí acabat.

Nombrosos fabricants de violins s'han interessat per aquests mètodes científics per al desenvolupament d'un bon disseny.

experiments amb fluids No Newtonians

experiments amb fluids No Newtonians*

>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

Els fenòmens cimàtics tenen a veure estrictament amb el fenòmen físic de la Ressonància. La Ressonància és la tendència d'unsistema a oscil.lar amb gran amplitud a unes determinades freqüències.

Les freqüències ressonants poden amb un petita força inicial produïr grans amplituds d'oscil.lació, degut a que el sistema emmagatzema energia vibratòria a unes determinades freqüències.

L'espai té una relació directa amb aquest fenòmen.
En el cas d'instruments la ressonància tindrà una estricta relació amb la seva morfologia i espai acústic ressonant. Per exemple en el cas dels instruments de vent (veure figura) un determinat to tindrà a veure amb el seu desenvolupament espaial.

Aquest tipus d'instruments (els de vent) consta d'un o diversos tubs sonors
que contenen un espai d'aire o gas. Les vibracions d'aquest volum d'aire
són longitudinals, i de manera anàloga a les vibracions transversals deles cordes, es segueixenformant ones estacionàries amb zones de vibració nul.la i zones de vibració màxima (valls o ventres).

En el cas del experiments cimàtics és important la influència que exerceix un determinat espai a on es realitza la comprobació empírica, ja que l'spai en qüestió exerceix de caixa de ressonància i per tant afecta el mateix so resultant així com l'efecte a la placa.

cimàtica en
arquitectura

Un exemple històric de particular interès en el marc dels experiments cimàtics és el cas de la Rosslyn Chapel.
Aquesta capella que està situada a uns kilòmetres de la ciutat escocesa d'Edinbourgh, posseeix uns precedents dels experiments cimàtics que històricament iniciaria Chladni.

En ella es poden observar uns patrons esculpits en unes peces cúbiques de pedra, acompanyant els nervis de les voltes. Aquests patrons s'assemblen amb molta exactitud a patrons ressonants derivats de la experimentació cimàtica.

Si es té en compte que la capella data del segle XV, entra en contradicció amb les investigacions de Chladni iniciaria a finals del segle XVIII.

Les preguntes que emergeixen són diverses:

Com és possible que en aquella època es tingués constatació d'aquest fenòmen físic?
De quina manera podrien determinar aquells patrons sense grans dispositius tècnics?
Quin sentit tenia per als constructors de la R.Chapel incorporar aquests patrons?

Les anteriors qüestions i punts tractats estableixen la relació evident entre el fenòmen vibratori i la generació de formes. O en altres paraules, la morfologia que ens presenta el fenòmen sonor per tractar-se d'una 'matèria' intangible.

La Teoria de Cordes sintetitza metafòricament una visió que la Ciència contemporània aposta en entrellaçar els fenòmens vibratoris i ressonants amb la mateixa composició de la matèria.

Els dispositius cimàtics, permeten de visualitzar els fenòmens sonors i oscil.latoris sota una observació empírica i visual del què normalment només les nostres oïdes i el nostre cos és capaça de percebre.

La multitud de patrons generats pels fenòmens ressonants als dispositius cimàtics, ens planteja molts interrogants sobre quina és la relació entre la morfologia i les seves freqüències generatives a les formes que trobem a la natura.
Possiblement ho comprovarem en els següents temps, perquè en el marc del mètode Científic, les coincidències no existeixen.

Fins ara, hem vist fenòmens vibratoris en un marc de referència electroacústic o purament acústic.

La relació entre so i forma, però no és un camp propi exclusiu d'aquest domini.
En el domini digital ens trobem molts procediments i tècniques per a convertir sons a formes i /o viceversa.

Tenint en compte que tota la informació digitalitzada* té la mateixa arrel d'estructura ínfima constituent, és possible transposar una entitat a una altra de manera més senzilla que quan es procedeix a fer el mateix amb matèria o elements tangibles.

*qualsevol arxiu digitalitzat acaba sent un seguit de codis binaris per a què el software programat pels humans, puguin interrelacionar-se i comunicar-se amb un seguit de circuiteria i components electrònics que trobem en qualsevol PCB.

Els Sonomorfismes i les Sonificacions estàn dins d'aquest marc. En definitiva la conversió i transformació de dades a so i viceversa.

Traslació entre Dades i So

Com sonificacions són els processos de transmutació formal on el so es mostra com resultant d'una sèrie de paràmetres inicials d'un marc de referència diferent al resultant. Normalment d'aquest marc de referència, s'extreu un gran nombre de dades, els quals seran traslladats a so mitjançant diferents paràmetres i tècniques.

Per exemple, la sonificació de les dades de les temperatures de la terra en un període determinat. La sonificació de seqüències de codis genètics, en patrons i ritmes, o la sonificació dels valors borsaris de l'últim trimestre.
En definitiva els processos on es configura el so com el vector de representació de la informació.

Un dels exemples històrics seria el comptador Geiger, que indica mitjançant senyals acústics diferents rangs d'intensitat radioactiva. Per tant la mesura d'aquesta, s'exposa directament a través del so (polsos que canvien en funció de l'índex de radioactivitat). En aquest cas aquesta transmissió d'informació és molt més veloç i directa que la pura representació gràfica o numèrica a través de pantalles o altres interfícies.

Altres exemples realitzats:

- NYC Taxi Real-Time Sonification utilitzant feeds (recepció de dades a tiemporeal) de Vídeo en directe des del New York 's Traffic Management Center.
Programari> Max / MSP and Symbolic Sound s Kyma Programari.
http://micahfrank.com/tagged/junction

- CodeSounding entorn de sonificació codi obert que permet escoltar com sona qualsevol programa existent programat amb Java, assignant instruments i tons a condicionals en el codi (if, for, etc.) I reproduïts tal com estan executats en el temps. D'aquesta manera el flux d'execució és reproduït com un flux sonor i els seus ritmes canvien depenent de la interacció de l'usuari.

-Durant el SummerOfLabs EuskalHerria realitzat a l'agost del 2012 a Bilbao, @txa i @patxangas fan un exercici experimental de sonificació dels Tweets realitzats a l'esdeveniment a través de la detecció d'un determinat Hashtag i realitzat amb tecnologies Javascript + OSC + Pure-data. La interpretació de cada caràcter del tweet era assignat a un semito, i per tant esdevenia una melodía o seqüència tonal.
http://audiyolab.wordpress.com/summeroflabseh/sonificacionssoleu/

- Durant un Workshop realitzat a Audiencia Zero al LCD Laboratorio de Criaçao Digital de Guimaraes, es va desenvlupar col.lectivament una sonificació provinent de les dades de la Méteo de Porto. Tecnologies > Processing + OSC + Pure-data.
http://audiyolab.wordpress.com/guimaraes/

El so es mou entre l'interior i l'exterior. Destrueix l'estàtic i ofereix alhora moments de forta unió. Com a material temporal flueix a través de l'entorn. Aquestes propietats conviden a considerar el so i l'escolta com experiències sensitives, que al seu torn, ofereixen una experiència vital de l'edifici. No hi ha ciutats, ni arquitectures mudes. El so sobrepassa les definicions tradicionals de l'espai. El so ens abraça, influència nostre estar, determina la nostra identitat i construeix formes i traça límits. El so és un material dinàmic per a l'arquitectura.

Si segons les darreres teories de la física contemporània, tot apunta que la matèria està en contínua vibració, i tenint en compte que l'Arquitectura treballa essencialment amb matèria, perquè no entrellaçar ambdues i pensar en introduïr d'una manera més essencial el fenòmen sonor dins l'Arquitectura ?

...

Sonomorfismes

Les següents figures estàn realitzades amb el Software SoundPlot.

SoundPlot és una aplicació que converteix informació sonora a partir d'un arxiu sonor digital i la renderitza en un model 3D en aquests exemples en Superfícies o matrius bidimensionals amb la 3a dimensió expandida i relativa als paràmetres detectats a l'arxiu sonor.

El model 3D tindrà diferents paràmetres de renderització
i per tant els resultats poden esdevenir diferents.

En els models representats s ha partit d'establir els mateixos paràmetres
per a poder realitzar una comparativa representativa.

||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

Els paràmetres han estat els següents:

Duració de la mostra d'àudio > 10s.
Resolució de la malla > 32x / 32y
Samplesize Analysis > 1024 mostres d'informació
Escalatge d'Amplitud > x = x/ 10000

Fotografia Extreta del llibre Wasser Klang Bilder d' Alexander Lauterwasser

El següent article té una licència CC by-sa.
Els links i les imatges utilitzades estan subjectes a les seves pròpies llicències.

Aquest article té una licència CC by-sa.
Els links i les imatges utilitzades estan subjectes a les seves pròpies llicències.

Novembre 2012 // Bea Goller // Xavi Manzanares
CC by-SA

La Teoria de Cordes és molt suggerent, si bé encara no ha estat comprobada experimentalment.
La complexitat així com les bases de la teoria parteixen de la idea que l'espai té més dimensions que les tradicionals 3D + temps. En altres paraules per a demostrar tota la teoria al radera és un requisit imprescindible que la realitat que ens envolta pugui tenir al menys 6 dimensions ( i en algunes hipòtesis més).
La impossibilitat de la comprovació empírica d'aquestes questions fa que amb la tecnologia que tenim a hores d ara no pugui ser donada com a vàlida encara oficialment. Si bé moltes recerques i investigacions apunten a què és raonable que la solidès de la teoria així com per la seva abstracció i síntesi faci q sigui una de les teories unificadores més suggerents.