تبدیل صداها به اشکال هندسی، همیشه موضوعی جذاب و پرطرفدار بوده است. علم سایماتیک، علم نمایش صداها در فرکانسهای مختلف است که برخلاف تصور خیلیها، چندان هم جدید نیست و کشف آن به اوایل قرن پانزدهم بازمیگردد.
سادهترین آزمایشی که میتوانید در این زمینه انجام دهید به شرح زیر است:
یک صفحه فلزی صاف را روی اسپیکر بلندگو چسبانده و روی صفحه کمی شن بریزید. با پخش موسیقی از اسپیکر، دانههای شن روی آن با فرکانسهای متفاوت میلرزد و اشکال هندسی منظمی را تولید میکند.
شهیر داود (Shahir Daud) یکی از کارگردانان مشهور ساکن نیویورک، با همکاری نایجل استنفورد (nigel Stanford)، آهنگساز، تصمیم گرفت کلیپهایی ویدیویی در رابطه با این موضوع بسازد و موفق به ساخت یکی از جذابترین آثار در این حوزه شد. در ادامه قسمتهایی از این ویدیو را میبینید.
در این ویدیو ابتدا صفحه فلزی صاف (صفحه چلادنی) نشان داده میشود. نوع دیگر این آزمایش که در ویدئو هم میبینید همان صفحه روی اسپیکر است با این تفاوت که بهجای شن، از آب یا هر مایع دیگر استفاده میکنند. مایعات متفاوت بسته به چگالی که دارند در مقابل ضربه وارد شده از اسپیکر عکسالعمل متفاوتی نشان میدهند.
حتی میتوان از فرو سیال (مایعی که خاصیت آهنربایی دارد) استفاده کرد. وصل کردن شلنگ آب به اسپیکر نیز در ویدئو جالب به نظر میرسد ولی در حقیقت آنچه مشاهده میکنیم حقهی فیلمبرداری است و با تغییر سرعت فیلمبرداری دوربین، میتوان فیلمهای جالب و متفاوتی ساخت بهطوریکه حتی در بعضی صحنهها اینگونه به نظر میرسد که گویا آب بهجای خارج شدن از شلنگ، به داخل آن برمیگردد.
تاریخچه
اولین کسی که این پدیده را کشف کرد، لئوناردو داوینچی بود. او متوجه شد هنگام ضربه زدن به میز، گردوغبار روی میز، شکل خاصی به خود میگیرد که اگر محل واردکردن ضربه را عوض کنیم شکلهای هندسی متفاوتی ایجاد خواهد شد. بعدها دانشمندانی مثل گالیله و رابرت هوک نیز آزمایشهایی در این زمینه انجام دادند ولی ارنست چلادنی که به او لقب پدر علم آکوستیک نیز دادهشده است، روی یک صفحه برنجی مقداری شن ریخت و چوب ویولن را روی لبه این صفحه کشید.
در این ویدیو، جان استوارت یکی از محققان در این زمینه، این آزمایش را به ما نشان میدهد:
بسته به محل برخورد چوب و صفحه شکلهای متفاوتی تولید میشد که در این عکس تعدادی از این اشکال هندسی را میبینید:
چلادنی این پدیده را در سرتاسر اروپا شرح داد و وقتی ناپلئون از آن مطلع شد، مسابقهای در فرانسه راه انداخت و جایزهای برای کسی در نظر گرفت که بتواند این پدیده را توضیح دهد. سوفی جرمین(sophie germain) ، ریاضیدان فرانسوی جایزه سه هزار فرانکی ناپلئون را برد. او با استفاده از شکل موجهای سینوسی توانست رفتار دانههای شن در اثر موسیقی را توضیح دهد. دانههای شن در حقیقت نشاندهندهی حرکت یا ایستایی قسمتهای مختلف صفحه برنجی هستند.
محققی دیگر به نام مارگارت واتز در سال ۱۸۸۵ دستگاهی بانام ایدوفون را اختراع کرد. او روی صفحه این دستگاه مقداری شن ریخت و توانست شکلهای زیبایی ایجاد کند. سپس شیشهای مرطوب روی شکلها گذاشت تا شکل آنها ماندگار شود. شکل زیر فردی را در حال استفاده از این دستگاه نشان میدهد.
کاربرد علم سایماتیک در پزشکی
بومیان استرالیایی با نواختن سازی به نام دیجیریدو (Digirido) بیماران را شفا میدادند. امروزه هم بحث شفا یافتن از طریق موسیقی همچنان مطرح است ولی مسئله مهم باور داشتن به روش درمان است. در حقیقت اگر تصور کنیم که روش درمان به نتیجه رسیده است و سلامت خود را بازیافتهایم، گام بزرگی در بهبود خود برداشتهایم.
در سال ۱۹۲۸، محقق آلمانی اروین شلیفک (Erwin Schliephake) موفق به کشف فرکانس صدایی شد که سرعت درمان بیماران را افزایش میداد. او دستگاهی بانام نواسونیک ساخت که امروزه نیز موجود است.
دکتر جیمز جیمزوسکی (James Gimzewski) یکی از محققان دانشگاه کالیفرنیا، نیز در آزمایشی با استفاده از میکروفونی فوق حساس و میکروسکوپ اتمی به صدایی که از سلولهای زنده و سالم ساطع میشد، گوش داد و این صداها را با صداهای سلولهای معیوب مقایسه کرد. او به این نتیجه رسید که هر سلول صدای منحصربهفردی تولید میکند. میتوان همین صدای معیوب را به خود سلول معیوب بازگرداند و سلول معیوب را بهکلی از میان برد. سلولهای سالم همسایه سلول معیوب عکسالعملی نشان نخواهند داد چون با فرکانس صدای خود تشدید میشوند نه با فرکانس صدای سلول مجاور. این آزمایش در حد یک نظریه مطرحشدهاست و در صورت اثبات، منجر به کاربرد بیشتر علم سایماتیک و استفاده از صداها در بهبود بیماران خواهد شد. امروزه بیمارانی هستند که چند جلسه سایماتراپی را به تحمل درد جراحی و قبول هزینه گزاف بیمارستان، ترجیح میدهند.
در تصویر سمت چپ، صورت فرد بعد از سایماتراپی و در تصویر سمت راست صورت همان فرد قبل از سایماتراپی نشان دادهشده است. همانطور که میبینید جوانسازی پوست یکی از کاربردهای این علم است. ترکیب فرکانسها و ورزشهای مخصوص راز جوانسازی پوست است و میتواند تا چند سال پوست فرد را جوانتر کند.
مورد دیگر داستان زنی است که به گفته دندانپزشک او ریشه یکی از دندانهایش از استخوان فک او جداشده بود و تصمیم گرفت بهجای عملهای جراحی دردناک، سایماتراپی را امتحان کند. قبل از شروع درمان او روزانه پانزده عدد قرص ایبوپروفن مصرف میکرد ولی بعد از شش جلسه درمان، نهتنها مصرف داروهای مسکن را متوقف کرد، بلکه دندان معیوب نیز بهطور کامل بهبود یافت.
در حال حاضر دستگاههای زیادی برای سایماتراپی وجود دارند که منجر به بهبود بسیاری از بیماران شدهاند ولی دلیل اصلی بهبود بیماران بعد از جلسات سایماتراپی هنوز هم بهطور کامل مشخص نیست و مطمئناً در آینده شاهد پیشرفت هر چه بیشتر این علم خواهیم بود چون تعداد افرادی که در این حوزه مشغول تحقیق هستند روز به روز افزوده مییابد.
روز بلاگ
