Âm nhạc nguyên tử giúp người nghe trải nghiệm về thế giới hạt nhân

Âm nhạc nguyên tử là một cách thú vị để khám phá thế giới nguyên tử thông qua các kỹ thuật tổng hợp âm nhạc.

Các nguyên tử hấp thụ và giải phóng năng lượng trong việc hình thành các photon mà chúng ta nhận thức được như sắc màu khác biệt – như các ánh sáng phương bắc. Có thể xuyên qua một vật cách hoặc một lăng trụ, những màu sắc này có thể tiết lộ phổ đơn của các hạt nhân như một tập hợp các đường kẻ màu sắc. Các đường kẻ này mang tính đặc trưng với nguyên tử và có thể được sử dụng để nhận diện nguyên tố mà nó thuộc về.

Trong khuôn khổ hội thảo cúa Hội Âm học Mỹ (Acoustical Society of America) diễn ra vào đầu tháng 12/2019 tại khách sạn del Coronado tại San Diego, Jill Linz, từ trường Skidmore, miêu tả cách bà diễn dịch tính chất liên kết của âm thanh và sóng ánh sáng đã dẫn bà đến việc tạo ra các mức quang phổ khác nhau.

“Giả thuyết cơ bản của tổng hợp âm nhạc là tất cả âm thanh, từ một quãng tám đơn giản đến nhiễu trắng (một dạng âm thanh được tạo ra bằng cách kết hợp nhiều dạng âm thanh có những tần số khác biệt lại với nhau), có thể được tạo ra một cách đơn giản bằng việc đưa thêm đủ các sóng hình sin đơn tần số với số lượng thích hợp”, Linz nói.

Các sóng hình sin đơn lẻ có thể được sắp xếp trong một biểu đồ tái hiện biến đổi Fourier, nơi từng dòng trên biểu đồ là một tần số của một âm thanh đơn lẻ và độ cao của các dòng là biên độ (âm lượng) của âm thanh”, bà cho biết.

Từng dòng trong biểu đồ tái hiện một thành phần khác biệt. Cao độ của dòng tái hiện số lượng thành phần được sử dụng. “Như khi nấu nướng, chúng ta có thể sử dụng những thành phần cơ bản tương tự để tạo ra những món ăn khác biệt hoàn toàn bằng việc hiệu chỉnh số lượng các thành phần một cách đơn giản”, bà giải thích. “Để tạo ra các mức âm nhạc nguyên tử, các thành phần được xác định bằng các tần suất theo từng quy mô của phổ nguyên tử”.

Việc tiến tới tổng hợp âm thanh và chương trình chỉnh sửa âm thanh “trở nên có thể để mường tượng ra âm thanh theo cách chưa từng làm được trước đây”, Linz nói. “Nó trao cho chúng tôi cái nhìn thấu suốt vào cách âm thanh được tạo ra và điều khiển. Bằng việc sử dụng các phổ nguyên tử, chúng tôi đang có thể nhìn sâu hơn vào thế giới nguyên tử”.

Đó là cách mà Linz xác định các quy mô chuyển sóng ánh sáng thành sóng âm thanh? “Không hoàn toàn như thế nhưng chúng tôi hi vọng là nhiều người khác sẽ được truyền cảm hứng để nghiên cứu về thế giới nguyên tử theo cách mới và thú vị”, bà nói.

Thanh Phương dịch

Nguồn: https://phys.org/news/2019-12-atom-music-atomic-world.html