איך עושה יקום?

וונדה דיאז-מרסד היתה בשנות ה-20 המוקדמות לחייה ובעיצומם של לימודי פיזיקה ואסטרונומיה בפורטו-ריקו, כשראייתה החלה לבגוד בה כתוצאה מסוכרת נעורים בה לקתה.

את הפיתרון לאתגר גילתה במקרה, בזמן שביקרה במצפה כוכבים. רעש הרקע שליווה את איסוף הנתונים האסטרונומיים גרם לה להבין שאולי ישנה דרך בה תוכל להמשיך בעבודת המחקר - מבלי לראות. ואכן, היא מצאה את הגאולה בדמות תהליך הסוניפיקציה: במקרה הזה, בעזרת המרה של תופעות אסטרו-פיזיקליות לצלילים מוזיקליים.

היא הצטרפה למדענים שעבדו עם תוכנה מיוחדת שפותחה בנאס"א ונקראת xSonify, שאפשרה לה לבחון קרני רנטגן שהגיעו ממערכות כוכבים רחוקות בדרך חדשה. הערכים והיחסים השונים תורגמו בעזרת התוכנה לשינויים במקצב, בגובה, בעוצמה ובצליל עצמו.

לפני כשנתיים, כשהגיעה למכון הרווארד-סמית'סוניאן לאסטרו-פיזיקה, השימוש שלה בתוכנה תפס את תשומת לבו של גרהרד סונרט, מדען וגם נגן בס בשעות הפנאי שלו. הוא זה שמצא גם איכויות אסתטיות ומקצבים מוכרים ב"צלילים" שהגיעו לאוזניו היישר ממערכת השמש EX Hydrae - ששוכנת במרחק של כ-200 שנות אור - ויזם את הרעיון להפוך אותם למוזיקה של ממש. את התוצאה ניתן לראות באתר הפרויקט, שזכה מאז לשם "Star Songs".

כך נשמעים הצלילים באחת ההמרות המקוריות של קרני הרנטגן:

וכך נשמעות קרני הרנטגן מ-EX Hydrae, בגרסת בלוז למשל:

וכך נשמעת אותה גרסה כשהיא מנוגנת עם כלי נגינה במקום פענוח קרני רנטגן:

הנתונים הללו מ-EX Hydrae והעיבודים המופיעים באתר אמנם חדשים, אבל הם לא צצו משום מקום. יוצרי "Star Songs" נשענים על מסורת מדעית עתיקה לפיה היקום שסביבנו מנגן לנו מוזיקה משלו - גם אם אנחנו לא תמיד מסוגלים לשמוע אותה. מחר (ה') במסגרת ליל המדענים באוניברסיטת חיפה, ירצה ראש החוג למוזיקה במוסד, פרופ' יובל שקד, על הניסיונות המדעיים וההיסטוריים לפרש את גרמי השמיים באמצעים מוזיקליים.

"כבר ביוון העתיקה עלה הרעיון שהיקום משמיע מוזיקה - ולא בהכרח כזו שניתן לשמוע", מספר שקד. "הם הם חילקו את המוזיקה לשלושה סוגים, שאחד מהם היה 'מוסיקה אוניברסאליס' - המוזיקה שמחוללים גרמי השמיים. פיתגורס חשב שיחסים יפים מחוללים צליל יפה, הרמוני. ואת אותם יחסים ניתן היה למצוא גם בתנועות, במהירות ובמרחקים של גרמי השמיים".

הקשר בין אסטרונומיה ומוזיקה המשיך ללוות אותנו גם אחרי היוונים. "בתקופת הרנסנס שני התחומים נמצאו תחת מטריית 'שבע האמנויות היפות' - כלומר, שניהם נחשבו למקצועות שכל אדם ראוי אמור ללמוד ולדעת", מוסיף שקד, "ועוד קודם לכן, בימי הביניים, הכנסיה אימצה את הרעיון שישנו סוג של מוזיקה שקיים, אך אינו נשמע".

לחן: ג'ון קייג', והחלל

בהרצתו יעסוק שקד גם בלא מעט מוזיקאים שביקשו לפענח את סוד הצלילים הבלתי נשמעים של היקום: המלחין האנגלי גוסטב הולסט חיבר בתחילת המאה הקודמת את הסוויטה "כוכבי הלכת" בהשראת הפלנטות שסביב השמש; קרלהיינץ שטוקהאוזן יצר את "הזודיאק" שלו על בסיס גלגל המזלות האסטרונומי; והמוזיקאי האקספרימנטלי ג'ון קייג' הגדיל לעשות כשיצר בתחילת שנות ה-60 את ה-"Atlas Eclipticalis" שלו, כסוג של תרגום צלילי למפות אסטרונומיות.

"כוכבי הלכת" של גוסטב הולסט. מערכת השמש שימשה לו השראה

זה אולי נשמע קצת כמו רומנטיזציה של כוחות הטבע השרירותיים, אבל תהליך הסוניפיקציה בכל זאת הצליח להביא את הרעיון הזה לפרקטיקה. "ממש כמו שבכל תוכנית סאונד בסיסית אתה יכול להקליט קול ו'לראות' אותו, כלומר, להמיר אותו לפורמט גרפי, אפשר לעשות גם את התהליך ההפוך - לקחת תרשים ולהפוך אותו לצליל", מסביר שקד.

ויש לדעתך תובנות חדשות שנובעות מ"הפירוש המוזיקלי" לנתונים?

"בהחלט, יש תבניות שהרבה יותר קל לזהות כמקצב, והרבה יותר קשה לתפוס במונחים מספריים. בעיקר כשיש סטיות תקן למיניהן והנתונים המספריים כוללים אי דיוקים. אז התבניות הופכות לקשות יותר לזיהוי - בעוד שהאוזן שלנו יכולה לזהות תבנית גם אם יש בה אי דיוקים כאלה".

כבר בשנות ה-60: האזינו לג'ון קייג' מתרגם מפות אסטרונומיות 

ההנחה הזו אכן התבררה כנכונה במקרה של דיאז-מרסד. "יכולתי להבחין בתדירויות נמוכות מאוד של התפרצויות קרני גאמה, שלא שמו לב אליהן קודם לכן", סיפרה בעבר בראיון ל-Physics Today. 

גם חוקרים שאינם לוקים בראייתם אימצו את שיטותיה: "הצלילים עזרו לי פעמים רבות כשהייתי אבודה עם הנתונים הויזואליים. השימוש בנתוני אודיו בהחלט יכול לחסוך זמן", הוסיפה באותה כתבה קטריין קולנברג ממכון הרווארד-סמית'סוניאן. ברוס ווקר שחוקר את תחום הסוניפיקציה הצהיר שם כי "השמיעה שלנו היא המערכת הטובה ביותר שאנחנו מכירים לזיהוי תבניות. הרבה פעמים בנתונים הוויזואליים יש יותר מדי 'רעש', אבל כשאתה מאזין, משהו עולה מתוכם".

"אם מתעלמים מהמקור, התוצאה המוזיקלית רדודה"

אבל מעבר לתעלומות המדעיות שבכוחה של "מוזיקת היקום" לפתור - האם יש בה גם ערך אסתטי, כפי שחשב פיתגורס? "היום אנחנו יודעים שהרעיון של פיתגורס לגבי היחסים הטבעיים, שאמורים להיות הרמוניים, לא ממש מדויק", מסביר שקד. "האופן בו כיוונו כלים עד המאה ה-18, לפני המהפכה התעשייתית והדיוק שהגיע איתה, נשמע לנו מזויף היום".

ומה לגבי מוזיקת היקום החדשה, כפי שזו מתבטאת בפרויקט "Star Songs" למשל?

"לתפיסתי, מה שמוצג שם טיפה נאיבי", הוא אומר. "אם אתה בוחן את זה באמצעים מוזיקליים ומתעלם משאלת המקור, התוצאה די רדודה. אבל אם אתה יודע את הדרך, יש בזה הגיון. ומה שמעניין זה האם אתה יודע במצבים כאלה לחזור באותה הדרך - כלומר, להחזיר את המוזיקה למצב המספרי שלה, לפני שהפכה לצלילים. זה נכון לגבי תנועה של כוכבים, וגם לגבי גבהים של צלילים. המכנה המשותף הוא הממשק בין תופעות טבע שונות-לכאורה, לבין יחסים מספריים. וכשאתה יכול לבטא תופעות שונות באמצעות מספרים, אין לך גם שום בעיה להמיר ביניהן".

"בסופו של דבר,אני חושב מה שמעניין פה זה הצד הרעיוני", מסכם שקד. "לחשוב שאיפשהו באזור המאה השישית לפני הספירה - כלומר לפני יותר מ-2,500 שנים - כבר אז הגו את הרעיון שלא יכול להיות שהחלל לא מלא במוזיקה, לא מלא בצליל. כרעיון פילוסופי, כל העניין של להשתמש ביחסים מספריים כדי לבטא גם תופעות תופעות טבע וגם רעיונות אסתטיים - כמו גרמי השמיים ומוזיקה - הוא דבר מרתק".