Il termine cimatica
designa una teoria, dovuta allo
studioso svizzero Hans Jenny, che tenta di dimostrare un effetto
morfogenetico delle onde sonore. Il nome cimatica è stato coniato
dallo stesso Hans Jenny, e deriva dal greco kymatika (κυματικά)
che significa “studio riguardante le onde” (da kyma (κΰμα)
che significa “onda, flutto”).
Il musicista e fisico tedesco Ernst
Chladni osservò nel XVIII secolo che i modi di vibrazione di una
membrana, o di una lastra, possono essere visualizzati cospargendo la
superficie vibrante con polvere sottile (ad esempio polvere di
licopodio, o anche semplice farina o sabbia fine). La polvere,
infatti, si sposta per effetto della vibrazione e si accumula
progressivamente nei punti della superficie in cui la vibrazione è
nulla. Nel caso di una vibrazione stazionaria, questi punti formano
un reticolo di linee, dette
linee nodali del modo di
vibrazione. I modi normali di vibrazione, e il reticolo di linee
nodali associato a ciascuno di questi, sono completamente determinati
(per una superficie con caratteristiche meccaniche omogenee) dalla
forma geometrica della superficie e dal modo in cui la superficie è
vincolata. Sollecitando in modi diversi la vibrazione della
superficie si eccitano modi normali differenti, e quindi si osservano
di volta in volta solo alcuni degli infiniti reticoli nodali propri
del corpo vibrante. Esperimenti di questo tipo, eseguiti in
precedenza da Galileo Galilei verso il 1630 e da Robert Hooke nel
1680, furono successivamente perfezionati da Chladni, che li presentò
sistematicamente nel 1787 in
Entdeckungen ùber die Theorie
des Klanges
(Scoperte sulla teoria dei suoni).
Questo fornì un importante contributo alla comprensione dei fenomeni
acustici e del funzionamento degli strumenti musicali. Le figure così
ottenute (con l'ausilio di un archetto di violino che sfregava
perpendicolarmente lungo il bordo di lastre lisce ricoperte di sabbia
fine) sono tuttora designate con il nome di "figure di
Chladni".
Nel 1967 il medico svizzero Hans Jenny,
seguace delle dottrine antroposofiche di Rudolf Steiner, ha
pubblicato il primo di due volumi intitolati
Kymatic, nel quale -
traendo ispirazione dalle esperienze di Chladni - ha sostenuto
l'esistenza di un sottile potere attraverso il quale il suono
struttura la materia. Nei suoi esperimenti egli poneva sabbia,
polvere e fluidi su un piatto metallico collegato ad un oscillatore
che produceva un ampio spettro di frequenze. La sabbia o le altre
sostanze si organizzavano in diverse strutture caratterizzate da
forme geometriche tipiche della frequenza della vibrazione emessa
dall'oscillatore.
Secondo Jenny queste strutture, che
ricordano i maṇḍala o altre forme ricorrenti in natura, sarebbero
la manifestazione della forza invisibile del campo vibrazionale ed
ogni forma conterrebbe le informazioni sulle vibrazioni che l'hanno
generata.
Hans Jenny fu particolarmente
impressionato da un'osservazione: imponendo una vocalizzazione in
antico sanscrito come l'Oṃ (conosciuto dagli induisti e buddhisti
come il suono della creazione e corrispondente al Verbo, al Logos
della Bibbia occidentale) la polvere di licopodio rispondeva alle
vibrazioni sonore generando un cerchio con un punto centrale, simbolo
con il quale antiche popolazioni indiane rappresentavano lo stesso
mantra Oṃ (Aum). Non per nulla Pitagora aveva già intuito e
sosteneva che
"la geometria delle forme
è musica solidificata".
In effetti, per una lastra di forma
circolare, appoggiata nel centro (oppure al bordo, o comunque in un
insieme di punti dotato di simmetria centrale), i reticoli nodali dei
modi di vibrazione presentano tutti una qualche simmetria centrale:
quindi l'osservazione di Jenny è perfettamente coerente con
proprietà matematiche ben note. Dal punto di vista
fisico-matematico, tuttavia, la forma dei reticoli nodali è
predeterminata dalla forma del corpo posto in vibrazione (nel caso di
onde acustiche in un gas, dalla forma della cavità in cui il gas è
contenuto). L'onda sonora incidente, pertanto, non influenza affatto
la forma del corpo vibrante né la forma dei reticoli nodali: l'unica
cosa che cambia per effetto della vibrazione è la disposizione della
sabbia di cui il corpo è stato cosparso. L'immagine formata dalla
sabbia, a sua volta, è influenzata dallo spettro di frequenze della
vibrazione incidente solo in quanto ogni modo di vibrazione è
caratterizzato da una specifica frequenza: pertanto, dallo spettro
del segnale che eccita la vibrazione dipende quali reticoli nodali
siano effettivamente visualizzati.
I fenomeni fisici coinvolti nella
formazione delle figure di Chladni, oltre a trovare una spiegazione
nella fisica classica, aprono alla ricerca (propria di alcuni
indirizzi della spiritualità New Age) di analogie fra intuizioni
filosofico-religiose e aspetti della fisica moderna, individuando
paralleli fra i fenomeni descritti dalla cimatica, la formulazione
ondulatoria della meccanica quantistica, e i fenomeni che portano
alla formazione di strutture frattali.
Gli apparati sviluppati dai cultori
della cimatica per la visualizzazione dei reticoli nodali hanno
ispirato opere nel campo delle arti visive e della musica
contemporanea.
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