Киматика

редактировать
Резонанс, видимый с помощью черных семян на деке клавесина Кукурузный крахмал и водный раствор под воздействием синусоидальной волны v ibration Файл: Cymatics-FromThe-Film Внутренние миры Внешние миры 1.ogv Воспроизвести носитель Демонстрация песчаного рисунка на металлической пластине. Из фильма Внутренние миры Внешние миры.

Киматика (из Древнегреческий : κῦμα, романизированный : кима, горит. «волна») - это подмножество модальных вибрационных явлений. Этот термин был придуман Гансом Дженни (1904-1972), швейцарским последователем философской школы, известной как антропософия. Обычно поверхность пластины, диафрагмы или мембраны вибрирует, и области максимального и минимального смещения становятся видимыми в тонком покрытии из частиц, пасты или жидкости. В возбуждающей среде возникают разные узоры в зависимости от геометрии пластины и частоты возбуждения.

Используемое устройство может быть простым, например китайская носовая чаша, в которой медные ручки натираются и вызывают вибрацию медных нижних элементов. Другие примеры включают пластину Хладни и так называемый cymascope.

Содержание
  • 1 История
  • 2 Работа Ганса Дженни
  • 3 В исцелении
  • 4 Влияние на искусство и музыку
  • 5 Влияния в инженерии
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
  • 8 Внешние ссылки
История

8 июля 1680 года Роберт Гук смог увидеть узловые узоры, связанные с модами вибрации стеклянных пластин. Гук провел луком по краю стеклянной тарелки, покрытой мукой, и увидел, как появляются узлы.

Немецкий музыкант и физик Эрнст Хладни заметил в восемнадцатом веке, что модусы Вибрацию мембраны или пластины можно наблюдать, посыпав вибрирующую поверхность мелкой пылью (например, порошком ликоподия, мукой или мелким песком). Порошок перемещается из-за вибрации и постепенно накапливается в точках поверхности, соответствующих звуковой вибрации. Точки образуют узор из линий, известный как «узловые линии режима вибрации». Нормальные режимы вибрации и характер узловых линий, связанных с каждым из них, полностью определяются для поверхности с однородными механическими характеристиками из геометрической формы поверхности и способа ограничения поверхности.

Эксперименты подобного рода, аналогичные тем, что проводились ранее Галилео Галилеем около 1630 года и Робертом Гуком в 1680 году, были позже усовершенствованы Хладни, который систематически вводил их в 1787 г. в своей книге Entdeckungen über die Theorie des Klanges (Открытия теории звука). Это внесло важный вклад в понимание акустических явлений и функционирования музыкальных инструментов. Полученные таким образом фигуры (при помощи скрипичного смычка, натертого перпендикулярно по краю гладких пластин, покрытых мелким песком) до сих пор обозначаются названием «фигуры Хладни».

Работа Ганса Дженни

В 1967 году Ганс Дженни, последователь антропософской доктрины Рудольфа Штайнера, опубликовал два тома под названием Kymatic (1967 и 1972), в которых, повторяя эксперименты Хладни, он утверждал о существовании тонкой силы, основанной на нормальных, симметричных изображениях, создаваемых звуковыми волнами. Дженни поместила песок, пыль и жидкости на металлическую пластину, подключенную к генератору, который мог генерировать широкий спектр частот. Песок или другие вещества были организованы в различные структуры, характеризующиеся геометрическими формами, типичными для частоты вибрации, излучаемой осциллятором. Современные аналитики, в том числе Майкл Шермер, назвали применение антропософии в таких областях, как инженерия, медицина, биология и биодинамическое сельское хозяйство лженаукой.

По словам Дженни, эти структуры, напоминающие мандалу и другие формы, повторяющиеся в природе, были бы проявлением невидимого силового поля колебательной энергии, которая его породила. Он был особенно впечатлен наблюдением, согласно которому при введении вокализации на древнем санскрите Ом (рассматриваемого индуистами и буддистами как звук творения) порошок ликоподия образовывал круг с центральной точкой, что являлось одним из способов в который был представлен Ом. Фактически, для пластины круглой формы, расположенной в центре (или на границе, или, по крайней мере, в наборе точек с центральной симметрией), все узловые моды колебаний имеют центральную симметрию, поэтому наблюдение Дженни полностью согласуется с хорошо известные математические свойства.

С физико-математической точки зрения форма узловых узоров предопределена формой вибрирующего тела или, в случае акустических волн в газе, формой полость, в которой содержится газ. Таким образом, звуковая волна никак не влияет на форму вибрирующего тела или форму узловых узоров. Единственное, что меняется из-за вибрации, - это расположение песка. На изображение, сформированное песком, в свою очередь, влияет частотный спектр вибрации только потому, что каждая мода вибрации характеризуется определенной частотой. Следовательно, спектр сигнала, возбуждающего вибрацию, определяет, какие рисунки фактически отображаются узловыми точками.

Физические явления, участвующие в формировании фигур Хладни, лучше всего объясняются классической физикой.

В лечении

Некоторые исследователи предполагали, что применение ультразвука вызывает раны. заживать быстрее. За исключением отдельных статей, посвященных использованию низкоамплитудных высокочастотных звуков при заживлении переломов костей, медицинских свидетельств этого явления нет.

Влияние на искусство и музыку

Устройства для отображения узловых изображений оказали влияние на изобразительное искусство и современную музыку. Художница Бьорк создала проекции киматических узоров, используя низкие частоты во время турне для своего альбома Biophilia.

Книга Ганса Дженни о фигурах Хладни повлияла на Элвина Люсьера и помогла Люсьеру составить «Королеву Юга». Работу Дженни также продолжил основатель Центра перспективных визуальных исследований (CAVS) Дьердь Кепес в MIT. Его работа в этой области включала акустически вибрирующий кусок листового металла, в котором были просверлены небольшие отверстия в сетке. Через эти отверстия горело небольшое пламя газа, и эта установка делала видимыми термодинамические узоры .

В середине 1980-х визуальный художник Рон Рокко, который также развивал свою работу в CAVS, использовал зеркала, установленные на крошечные сервомоторы, приводимые в движение звуковым сигналом синтезатор и усиленный ламповым усилителем для отражения луча лазера. Это создавало световые узоры, соответствующие частоте и амплитуде звука. Используя этот луч для создания видео обратной связи и компьютеры для обработки сигнала обратной связи, Рокко создал серию инсталляций «Андро-медиа». Позже Рокко наладил сотрудничество с музыкантом Дэвидом Хайксом, который практиковал форму монгольского обертонного пения с Гармоническим хором, чтобы генерировать киматические изображения из лужи жидкой ртути, которая функционировала как жидкое зеркало, модулируя луч гелий-неонового лазер от генерируемого таким образом звука. Фотографии этой работы можно найти в каталоге Ars Electronica 1987 года.

Современный немецкий фотограф и философ Александр Лаутервассер перенес киматику в XXI век, используя тонко обработанную кварцевые генераторы для резонирования стальных пластин, покрытых мелким песком, и для вибрации небольших образцов воды в чашках Петри. Его первая книга, Water Sound Images, переведенная на английский язык в 2006 году, содержит изображения света, отражающегося от поверхности воды, приводимой в движение источниками звука, от чистых синусоидальных волн до музыки Бетховена, Карлхайнц Штокхаузен, электроакустическая группа Kymatik (которая часто записывает амбизонический объемный звук) и обертонное пение. Получившиеся фотографии образцов стоячих волн поражают воображение. Книга Лаутервассера сосредоточена на создании подробных визуальных аналогов естественных узоров, начиная от распределения пятен на леопарде и заканчивая геометрическими узорами, встречающимися на растениях и цветах, формами медуз и замысловатыми узорами на панцире черепахи.

Композитор Стюарт Митчелл и его отец Т.Дж. Митчелл утверждал, что резьба Rosslyn Chapel предположительно содержит отсылки к киматическим узорам. В 2005 году они создали работу под названием The Rosslyn Motet, реализованную в попытке сопоставить различные узоры Хладни с 13 геометрическими символами, вырезанными на гранях кубов, исходящих из 14 арок.

Как и многие утверждения в сообщества киматиков, гипотеза о том, что резьба представляет собой узоры Хладни, не подтверждается научными или историческими свидетельствами. Одна из проблем заключается в том, что многие резные фигурки «шкатулки» не являются оригинальными и были заменены в XIX веке после повреждения в результате эрозии.

Музыкальная группа "The Glitch Mob" использовала киматику для создания музыкального клипа "Becoming Harmonious (ft. Metal Mother)".

Под влиянием диаграмм Янтры и киматика, художник и модельер Мандали Мендрилла создала скульптурное платье под названием «Камадхену (Платье Дерева Желаний III)», узор которого основан на диаграмме Янтры, изображающей богиню Камадхену.

Близнец Афекс предлагает больше узнать о киматике (ссылка на эту статью) в разговоре с производителем синтезаторов Тацуя Такахаши.

с 2010 года в связи с «основной настройкой 440 Гц ». Analema Group создает совместные перформансы, в которых киматические узоры воспроизводятся аудиторией в цифровом виде в реальном времени.

В 2014 году музыкант Найджел Стэнфорд выпустил "Cymatics", инструментальное и музыкальное видео, предназначенное для демонстрации визуальные аспекты киматики.

Современный американский художник Джимми О'Нил создал свой собственный cymascope, который он использовал для создания различных произведений общественного искусства. Одна из таких картин - это 511,95 Гц вина, крупномасштабная фреска, основанная на узоре, созданном при проведении пальцем по краю почти пустого бокала.

Влияния в инженерии

Вдохновлено Используя периодические и симметричные узоры на границе раздела воздух-жидкость, создаваемые звуковой вибрацией, П. Чен и его коллеги разработали метод конструирования разнообразных структур из материалов микромасштаба с использованием шаблонов на жидкой основе. Этот шаблон на жидкой основе можно динамически реконфигурировать, настраивая частоту вибрации и ускорение.

См. Также
Ссылки
  1. ^Дженни, Ханс (июль 2001 г.). Киматика: исследование волновых явлений и вибрации (3-е изд.). Macromedia Press. ISBN 978-1-888138-07-8.
  2. ^"Лаборатория учебных исследований: Хладни Плейт". Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе. Проверено 3 сентября 2009 г.
  3. ^ Эрнст Флоренс Фридрих Хладни, Оксфордский словарь ученых, Oxford Univ. Press, 1999, с. 101 (ссылка на archive.org). По состоянию на 24 августа 2015 г.
  4. ^J. Маклафлин, «Хорошие вибрации » в журнале American Scientist, июль – август 1998 г.
  5. ^«Звуковые волны могут ускорить заживление ран». Популярная наука. 16 июля 2015 г.
  6. ^Леунг, К.С.; Ши, ВЧ; Cheung, WH; Цинь, L; Ng, WK; Tam, KF; Тан, Н. (2009). «Низкая высокочастотная вибрация ускоряет образование мозолей, минерализацию и заживление переломов у крыс». J Orthop Res. 27 (4): 458–65. doi : 10.1002 / jor.20753. PMID 18924140.
  7. ^Профиль Дьёрдь Кепеша в Массачусетском технологическом институте
  8. ^«Исследование в свете звука 1»
  9. ^Лаутервассер, Александр (2006). Звуковые изображения воды. ISBN 1-888138-09-2
  10. ^Уилсон, Крис (19 мая 2011 г.). «Кодекс Росслина: Ответственен ли шотландец Да Винчи за мелодии Росслина? », Slate.com.
  11. ^"The Glitch Mob".
  12. ^"Дизайн Мандали представила Загребу Чаробну хальджину: Есте ли и ви везали свою жену?". 2016-06-29.
  13. ^«Камадхену (Платье Дерева Желаний III) - О звуке в эфире и художественном вдохновении». 2016-07-08.
  14. ^«Aphex Twin говорит с бывшим инженером Korg Тацуей Такахаши».
  15. ^«ANALEMA GROUP». АНАЛЕМА ГРУППА. Проверено 3 мая 2018 г.
  16. ^https://en-us.sennheiser.com/shape-the-future-of-audio-bluestage-nigel-stanford
  17. ^Купер, Макс. «Эволюция творческого коллектива». Смелая жизнь. Проверено 25 января 2020 г.
  18. ^P. Чен, З. Луо, С. Гювен, С. Тасоглу, А. Венг, А. В. Ганесан, У. Демирчи, Advanced Materials 2014, 10.1002 / adma.201402079. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201402079/abstract
Внешние ссылки
На Викискладе есть медиафайлы, связанные с Cymatics.
Последняя правка сделана 2021-05-16 12:52:59
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте