音乐理论和量子力学






注意。笔 B>:这是从博客伊桑·海恩(伊桑 - 纽约大学的“音乐技术”副教授)的一篇文章的另一个翻译。在这篇文章中,他反映的音乐理论和kvantvoy力学的关系,并证明了传统的图形可视化缩影大大变差类比可以被提供,例如,在吉他或小提琴。他在我们的翻译等材料,请点击这里: 1 (音乐可视化技术)的 2 (约模拟转换成数字声音的基础知识) i>的

在高中时,你可能看到一个类似的图片:




该图显示了一个程式化的红核与质子和中子,蓝,灰由三个电子包围。这个漂亮的标准画面。从中可以得到一个好的标志。不幸的是,她在同一时间,这是绝对错误的。亚原子粒子在一定程度上像小玻璃珠,但相似的程度是非常低的。电子围绕原子核运动真的,但这不是沿着椭圆路径运​​动,就好像它们是小卫星轨道的行星。在原子中电子的本色是更不寻常和有趣。和图象几乎不能传达量子粒子的本质。用音乐的理论变得更加容易。

量子粒子 - 这波 H4>像上面的图片书籍图片的问题,就是因为他们,你开始感觉到颗粒的“东西”。他们不是东西。他们来来去去,就像一个快速闪光 - 它更像我们的能源理念。我们称之为“粒子”是什么 - 能源领域的实际团块

质子和电子被吸引到吸引到冰箱彼此像磁铁。如果电子实际上是一样的小卫星围绕地球运动,他们可以从原子核任何距离旋转,而且容易陷入的核心,面对质子。但是,这没有发生。电子是始终自组织在围绕原子核一个非常具体的空间结构。这一事实似乎是一个谜,直到科学家们开始考虑电子作为在能源领域的 的概率波。< BR />
善模拟如何实际行为的粒子 - 电视白噪声,其包括以任意顺序的大量的电子在显示屏幕上。试着想像围绕一个原子这种“静态”的核心,你会得到一个更好的画面中正在发生的事情不是从卫星轨道的行星会给图像。




当电子在周围的原子或分子轨道,其运动方式是不是随机不像在电视屏幕上的白噪声。当电子轨道的原子,它们的能量场被组织以类似于轧制波纹结构。你可以学习这一模式与交互式可视化的帮助 保罗Felsteda的亚原子世界 - 看看节“量子力学»的模拟器的氢原子。

但是,这一切都与音乐理论?周围的原子充当谐波振荡的电子的振动领域。电子具有谐波,以及在吉他弦的。谐波电子具有三个维度相对于一维字符串的谐波,但是它们是基于相同的原理。这些谐波识别设备和电子波的相同的方式相互作用的谐波串形成和弦和规模的基础。电子领域的谐波称为轨道的。

的整个物质世界是由电子谐波 H4>


这个截图小程序以量子谐波振荡Felsteda示出了电子场周围的分子H 2的第一谐波,两个氢原子,其中每一个包括一个质子和一个电子。这个“电子”相当于谐波吉他弦的第12品。蓝滴表示电子,红滴的位置 - 的另一电子的位置。在较高的能量水平轨道采取更复杂的形式。这是一个直接类比更复杂的音乐间隔,它可以从一个吉它弦的高次谐波得到。




轨道可以被表示为小单元的系统,其中每一个可以占据只有一个电子。这些细胞被分成对,和电子“喜欢”住在邻近的细胞。所有的化学元素和对象的结构是由原子的外轨道之间的相互作用来确定。如果最外层的细胞是空的,它们可以填充有其它原子的电子,在分子联锁的原子。所有的液体和固体物质保持它们的结构,由于轨道之间的电子交换。

下面给出了创建冰松本正胜中的分子结构。红球 - 氧原子。蓝 - 氢原子。黄色棒代表连接 - 它们创建的电子交换的氧和氢的原子的最外层轨道



冰的这种六边形结构的发生是因为氧和氢的如何衬里轨道。你可以看如何六边形结构重复在宏观层面上的雪花和霜冻的形式。

如果加热冰熔点,你是在本质上,壳冰表面的光子爆震从轨道的电子,使它们能够从原子更自由地移动,以原子。原子仍然约束,但不那么辛苦,和他们的关系结构变得更加“宽容»。



如果你继续光子“火”是彻底打破分子,这将开始自由和独立地移动,我们称之为蒸汽的状态之间的联系的过程。如果你是对的光子轰击,然后打破分子,电子从血浆中的形式细胞核分离。更大的能量脉冲爆裂质子和中子的核心,以及质子和中子本身分成部分组成:顶部和底部夸克。夸克,质子,中子,原子和分子的核的振动能量场,其每一个都有其自己的特殊波形和高次谐波。

当我感到厌倦,我喜欢想象,我周围的一切,所有的物质和能量 - 是共鸣能源领域,形成一样的声音被添加到和弦和谐。谁说,科学不能很有趣?

教育通过音乐 H4>爱因斯坦告诉<一href="http://www.psychologytoday.com/blog/imagine/201003/einstein-creative-thinking-music-and-the-intuitive-art-scientific-imagination">репортерам,他经常“觉得在音乐架构方面。”爱因斯坦是一个敏锐的业余小提琴站在量子力学的基础。也许这两个事实是相关的。

有音乐的谐波和量子之间的爱因斯坦明显的相似性?这是我们可能永远不会知道,但这种关系存在,未来的科学家将能够从中受益。电子轨道的概念仍然没有完全开发。当我在高中的时候,我(精彩)的化学老师说,我们不应该去尝试的电子可视化的本色。她是对的,因为它是不是想弯腰原始的解释或指导我们沿着错误的道路,但她放弃了为时尚早。不过,她是无法使用强大的交互式计算机可视化,但在我们学校是一个伟大的音乐课。如果我有机会教孩子们的化学反应,我第一次尝试,以确保他们遇到了在实践中与音乐的谐波。我会告诉他们该怎么打高次谐波需要更多的能量,以及这些高次谐波可以创建一个丰富的音乐调色板。然后如果我们回到化学,孩子们理解会容易得多。

资料来源:<一href="http://geektimes.ru/company/audiomania/blog/242552/">geektimes.ru/company/audiomania/blog/242552/

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