Ακρόαση αδρονίων και Έρευνα μέσω του αυτιού
Πριν από αρκετά χρόνια, η σωματιδιακή φυσική Lily Asquith έκανε παρέα με μερικούς φίλους μουσικούς στο Λονδίνο μετά από μια πρόβα μπάντας, κάνοντας αυτοσχέδιες πλαστογραφίες αυτού που νόμιζε ότι θα μπορούσαν να ακούγονται τα διάφορα στοιχειώδη σωματίδια και ενθαρρύνοντας τον ντράμερ να τα ξαναδημιουργήσει ηλεκτρονικά. Ένα άλλο μέλος της μπάντας ρώτησε αν θα ήταν δυνατό να δημιουργηθούν ήχοι με βάση πραγματικά δεδομένα από έναν επιταχυντή και το έργο LHCsound γεννήθηκε.
Το LHCsound είναι μια συνεργασία φυσικών, μουσικών και καλλιτεχνών αφιερωμένη στη μετατροπή δεδομένων από τον ανιχνευτή ATLAS στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων σε μουσική μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται sonification . Χρησιμοποιεί μια τεχνική που ονομάζεται χαρτογράφηση παραμέτρων, στην οποία διάφορες ιδιότητες του ήχου αντιστοιχίζονται στις ιδιότητες των φυσικών δεδομένων:Για παράδειγμα, το ύψος θα συσχετίζεται με την ταχύτητα, η ένταση θα συσχετίζεται με την κατεύθυνση και η διάρκεια (χρόνος) θα συσχετίζεται με την απόσταση. Απλώς ακούγοντας τον ήχο ενός νομίσματος που κυλάει πάνω από ένα τραπέζι δεν θα σας πει απαραίτητα τίποτα ενδιαφέρον για την κίνησή του. Το Sonification, από την άλλη πλευρά, δημιουργεί έναν νέο ήχο που «περιέχει περισσότερες πληροφορίες από ό,τι μπορεί να μου πει απλώς το να ακούω το νόμισμα ή απλώς να το παρακολουθώ», εξήγησε ο Asquith στο blog LHCsound.
Οι ήχοι που έχουν συγκεντρωθεί μέχρι τώρα —συμπεριλαμβανομένου του μποζονίου Higgs και των προσομοιώσεων υποθετικών υπερσυμμετρικών σωματιδίων— δεν μοιάζουν πολύ με μουσική από μόνοι τους, αλλά οι συμμετέχοντες μουσικοί τους ενσωματώνουν στις συνθέσεις τους.
Η Asquith και οι συνεργάτες της δεν είναι οι πρώτοι που σκέφτονται τη μετάφραση επιστημονικών δεδομένων σε ήχο:Έγινε με δεδομένα από τους επιταχυντές σωματιδίων του Fermilab, για τους δακτυλίους του Κρόνου, για το Βόρειο Σέλας, για σεισμικά δεδομένα και δίκτυα υπολογιστών, ακόμη και για τον ποταμό Τάμεση (καθώς περνάει από τη γενέτειρα του LHCSound), για να αναφέρουμε μερικά. Έχει γίνει ένα κοινό χαρακτηριστικό των συνεργασιών πολυμέσων επιστήμης και τέχνης.
Αλλά ο Asquith ελπίζει ότι η ηχοποίηση θα ξεπεράσει τελικά το ότι είναι ένα καθαρά αισθητικό επίτευγμα και θα αποδειχθεί χρήσιμο εργαλείο για την πραγματική ανάλυση δεδομένων, αποκαλύπτοντας νέα μοτίβα αυξάνοντας τις πολύχρωμες οπτικές αναπαραστάσεις δεδομένων που παράγονται αυτήν τη στιγμή από επιταχυντές σωματιδίων. Υπάρχει σίγουρα ένα επιστημονικό προηγούμενο στο οπτικό καθεστώς:οι αστρονόμοι μπορούν να αντιληφθούν διαφορετικές πτυχές των ουράνιων χαρακτηριστικών όταν τα βλέπουν σε ορατές, υπέρυθρες, ακτίνες Χ ή υπεριώδεις ακτίνες, και αυτά τα διαφορετικά φίλτρα έχουν οδηγήσει σε σημαντικές ανακαλύψεις κατά τη διάρκεια των δεκαετιών. Για παράδειγμα, ο συνδυασμός οπτικών εικόνων και εικόνων ακτίνων Χ έδειξε ξεκάθαρα τη σχετική κατανομή της κανονικής ύλης και της σκοτεινής ύλης στο λεγόμενο σμήνος Bullet - στην πραγματικότητα δύο σμήνη γαλαξιών που συγκρούονται - το 2006.
Ο Asquith συνέκρινε τη βασική ιδέα της χρήσης του ήχου για την αναζήτηση ενδιαφέρουσες υπογραφές με ένα μόνιτορ καρδιάς που μεταφράζει την ηλεκτρική δραστηριότητα της καρδιάς σε ηχητικά μπιπ. Το προσωπικό του νοσοκομείου μπορεί να ακούσει πότε ο καρδιακός ρυθμός επιβραδύνεται, επιταχύνεται ή γίνεται ασταθής χωρίς να κοιτάξει την οπτική αναπαράσταση αυτής της δραστηριότητας, ενώ κάνει κάτι εντελώς άλλο. Γιατί δεν μπορούσατε να δημιουργήσετε μια παρόμοια συσκευή για να παρακολουθείτε πώς αλλάζουν τα δεδομένα των επιταχυντών με την πάροδο του χρόνου, χρησιμοποιώντας τα αυτιά σας και όχι τα μάτια σας για να ανιχνεύσετε μικρές διακυμάνσεις, ας πούμε, στον τόνο; "Τα αυτιά μας είναι εξελιγμένοι ανιχνευτές", είπε στον New Scientist πίσω στο 2010, ικανός να εντοπίσει τόσο την πηγή όσο και τη θέση των ήχων σε σχέση μεταξύ τους, μαζί με ανεπαίσθητες εναλλαγές στον τόνο ή το ρυθμό, αν και το ανθρώπινο αυτί είναι λιγότερο ικανό να διακρίνει τις διακυμάνσεις της έντασης, ωστόσο.
Αυτήν τη στιγμή, η βιβλιοθήκη ήχων που συλλέγεται από το έργο LHCsound δεν έχει αποδώσει πολλά σε σχέση με τις επαναστατικές επιστημονικές γνώσεις, αλλά η προσέγγισή της είναι ακόμα στα σπάργανα -σύμφωνα με τα πρότυπα της επιστημονικής προόδου- επομένως παραμένει αισιόδοξη ότι αυτό θα μπορούσε να αλλάξει. Εν τω μεταξύ, η συνεργασία συνεχίζει να ανθίζει καλλιτεχνικά, μια υπέροχη συγχώνευση μουσικής και φυσικής που βοηθά τους μη επιστήμονες να εκτιμήσουν καλύτερα την αισθητική της επιστήμης και τα μοτίβα που μπορεί να κρύβονται λίγο πιο πέρα από το μυαλό μας.
Η Jennifer Ouellette είναι επιστημονική συγγραφέας και συγγραφέας του Τα Ημερολόγια Λογισμού και τα επόμενα Εγώ, ο εαυτός μου και γιατί:Αναζητώντας την Επιστήμη του Εαυτού. Ακολουθήστε την στο Twitter @JenLucPiquant.
