Som dos Elementos Químicos

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Como é que um elemento químico soa? Não é uma pergunta
complicada
O sempre colorido Walker Smith ao lado de um espectrograma de luz. Crédito da imagem: ACS.
A tabela periódica de elementos tem sido um grampo de salas de aula e laboratórios de ciências em todo o mundo,
mas você já se perguntou como esses elementos soam? Você pode tocar, ver e, claro, saborear e cheirar
elementos, mas como é possível ouvi-los? Entra em W. Walker Smith, pesquisador da Universidade de Indiana, que
levou sua paixão pela música e pela química a um nível totalmente novo.
Através de uma técnica chamada sonificação de dados, Smith converteu a luz visível emitida pelos elementos em
sons únicos e complexos para cada um. No processo, ele efetivamente compilou uma tabela periódica musical.
A saída de áudio resultante é uma mistura fascinante de harmonias e padrões de batente, pois as notas de
diferentes elementos interagem entre si. Os elementos mais simples, como hidrogênio e hélio, soam vagamente
como acordes musicais, enquanto outros têm uma harmonia mais complexa. Por exemplo, o cálcio soa como sinos
juntos, e o zinco se assemelha a um coro angelical cantando um acorde importante com vibrato.
https://youtu.be/4SBRqVCWBZM
O som da química
Smith teve a ideia durante suas incursões iniciais na sonificação química quando transformou as vibrações naturais
das moléculas em acordes musicais.
“Então eu vi representações visuais dos comprimentos de onda discretos da luz liberados pelos elementos, como o
esdigídio”, diz Smith. “Eles eram lindos e complexos, e eu pensei: ‘Uau, eu realmente quero transformar isso em
música também’.
No entanto, Smith não é o primeiro a ter essa ideia. Anteriormente, outras pessoas pensavam em atribuir os
comprimentos de onda mais brilhantes da luz refletidos por um elemento químico a notas únicas tocadas pelas
teclas de um piano. Mas, ao fazê-lo, essa abordagem ignora a rica variedade de comprimentos de onda que alguns
elementos, principalmente metais, emem.
https://cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2023/03/what-do-the-elements-s-scaled.jpg
https://www.zmescience.com/other/feature-post/illustrated-elements-periodic-table-0423/
https://kbrown.lab.indiana.edu/person/walker-smith/
https://youtu.be/4SBRqVCWBZM
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A fim de preservar o máximo de complexidade e nuance possível, Smith trabalhou com especialistas em química e
música para projetar um novo algoritmo de computador que converte os dados de luz de cada elemento em uma
mistura de notas, tudo em tempo real. Este programa de computador converte comprimentos de onda de cor
discretos em ondas senoidais individuais cuja frequência corresponde à da luz.
Esta não é uma conversão perfeita, uma vez que uma “oitava” de luz tem uma frequência muito maior do que a faixa
audível, então os pesquisadores reduziram as frequências das ondas senoidais por um fator de 10 a 12 (isto é, 1
seguido por 12 zeros) para que possamos realmente ouvi-los. A amplitude dos comprimentos de onda, que é o quão
alto ou silencioso eles soam, corresponde ao brilho da luz refletida por cada elemento químico.
Algumas das notas podem soar desafinadas, mas isso é esperado porque as conversões não se encaixam
perfeitamente na escala temperada igual, o sistema de afinação usado por todos os instrumentos modernos, em que
a oitava é dividida em 12 semitons de tamanho igual. Esses tons off-key - conhecidos musicalmente como microtons
- vêm de frequências que são encontradas entre as teclas de um piano tradicional.
“As decisões sobre o que é vital para preservar ao fazer a sonificação de dados são desafiadoras e
recompensadoras. E Smith fez um ótimo trabalho tomando tais decisões do ponto de vista musical”, disse Chi Wang,
professor da Jacobs School of Music, que esteve envolvido no desenvolvimento do algoritmo.
O objetivo final de Smith é transformar essa tecnologia em um novo instrumento musical com uma exposição no
WonderLab Museum of Science, Health, and Technology, em Bloomington, Indiana. Ele espera criar uma tabela
periódica interativa e em tempo real que permita que crianças e adultos selecionem um elemento e ouçam seu som
único enquanto veem uma exibição de seu espectro de luz visível.
As aplicações potenciais desta abordagem baseada em som vão além da criação de belas músicas. Tem valor como
método de ensino alternativo nas salas de aula de química, tornando-o inclusivo para pessoas com deficiência visual
e diferentes estilos de aprendizagem.
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