La música inspiró los primeros experimentos de la física

Los primeros acordes de un piano y una guitarra sumen este miércoles al público del Aula Magna de la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad Complutense de Madrid en un curioso silencio. Se trata de la banda sonora de 2001 Odisea del espacio (1968) de Stanley Kubrick. Los 100 alumnos de la ESO ya no hablan, ya no gritan, solo escuchan. “¡Es la canción de la película!”, suelta un alumno después de los aplausos. Emilio Nogales Díaz, investigador en física en la UCM, asiente antes de dejar su guitarra y coger el micro. “Hemos elegido abrir nuestra presentación La música en la física con este tema porque los primeros sonidos son los cinco primeros armónicos, es decir, la base de nuestro universo musical. Están en todas partes y en todas las culturas”, explica. Pablo Gutiérrez Calvo, gran pianista de jazz madrileño, y Nogales están convencidos de que la música tiene un potencial enorme para explicar los fenómenos naturales. Para ellos, es imprescindible divulgar la ciencia y entender que la música es un potente vector porque siempre ha estado estrechamente vinculada a ella.

Es importante entender la música como algo que está ahí, que no fabricamos, que simplemente, descubrimos, como la ciencia

El pianista y el científico organizan este acto por la Semana de la Ciencia con el objetivo de comunicar la unión entre la ciencia y la música y romper con los prejuicios que dividen esas dos áreas. "Queremos sumar nuestros experimentos para comunicar una misma idea potente", aseveran. La música inspiró de cierto modo lo que se considera el primer experimento de física de Pitágoras: el armónico. La armonía es el resultado de una serie de variaciones acomodadas en una frecuencia de emisión. En música, en función de la longitud de una cuerda por ejemplo, producen un sonido “agradable” más o menos grave. Para explicar el concepto a los niños, los dos ponentes hacen un experimento en vivo con un goma estirada al máximo y enganchada a un aparato. El físico hace variar poco a poco la frecuencia del aparato y el hilo perfecto se va transformando en un collar de ovales iguales y unidos por puntos equidistantes. En el auditorio, los alumnos susurran un “¡Ala!” como si se tratara de un truco de magia. 

Algo parecido pasa con la música. Cualquier onda es como una suma de armónicos y la nota La₃, por ejemplo, es el resultado de una cuerda que oscila 440 veces por segundo. Gutiérrez, los dedos jugando con el piano, enseña cómo una nota también provoca una oscilación que varía y se propaga. En la pantalla, las ondas cambian de acuerdo con las notas que el artista va tocando. Si es un Do, sale una sola punta con características propias y si es un acorde, salen varias muy distintas. El pianista hace el mismo experimento con maracas, un palo de lluvia e incluso el grito de todos los alumnos en coro. El dibujo de las ondas va cambiando. “La base de la música es pura física”, comenta Gutiérrez.

Entre la música y la ciencia no hay división. Hablamos de la misma realidad, nos acercamos a lo que nos rodea. Buscamos lo mismo: dar un sentido al todo

Otro experimento que suscita un asombro general y unas sonrisas de oreja a oreja es la placa del físico alemán del siglo XVIII, Ernst Chladni. Nogales esparce sal por toda la superficie del objeto, toca una ruleta y en poco más de dos segundos aparece un círculo perfecto. Vuelve a repetir varias veces la jugada aumentando la frecuencia y se dibujan desde figuras parecidas a mariposas hasta flores u otros mándalas abstractos. A lo largo de la demostración, suena un pitido cada vez más agudo. “Lo que oímos ahora es una nota musical y lo que veis está provocado por las oscilaciones de la placa”, añade antes de apagar su máquina y cantar la nota en cuestión.

Para clausurar la presentación, los dos amigos comparan las siete primeras frecuencias de un electrón en un átomo de hidrógeno a siete notas musicales. “Es una analogía”, reconocen, “pero así sonarían si fuesen ondas sonoras y muchas octavas más grave”, explican mientras el pianista juega con su teclado. El silencio se asocia a un vacío, a una ausencia de ruido. Sin embargo, Nogales asegura que hay fenómenos ondulatorios que suceden en el universo silencioso y permiten que llegue información a otros lugares. “En realidad, cuando el universo era tan solo un niño existía una estructura armónica. El silencio actual del universo tiene ecos de los ritmos originales”, explica el científico. Una oscilación se producía cada 20.000 o 200.000 años, por lo que no se podía oír nada pero, ahí, según cuenta, el ritmo ya existía. 

En el Café Gijón de Madrid, el artista y el científico, que se conocen desde hace ya 20 años, insisten en que la ciencia sin música no es nada, y viceversa. Para Pablo, que ha crecido con una madre que tenía la palabra “física” en la boca, descubrir los puntos comunes que tenía con la ciencia han dado un sentido muy fuerte a todo lo que sentía. “Para mi es importante entender la música como algo que está ahí, que no creamos ni fabricamos, que simplemente, descubrimos. Como la ciencia”, relata.

Los cinco primeros armónicos son  la base de nuestro universo musical. Están en todas partes y en todas las culturas

Esta conexión pone en relieve que la música no solo está para disfrutarla, sino que es un fundamento que también existe desde el principio. Nogales define a la música como un arte complejo y asegura que la gente lo puede disfrutar sin tener “ni idea” de matemáticas y de física. “Procura múltiples emociones, pero si sabes más allá, entiendes otra faceta fascinante. Puedes entender el universo de otra manera”, opina. En resumen, la música es como una "codificación" de los elementos naturales que nos permite disfrutar de la realidad.

“Entre la música y la ciencia no hay división. Hablamos de la misma realidad, nos acercamos a lo que nos rodea. Yo lo explico con un piano y él con la física. En definitiva, buscamos lo mismo: dar un sentido al todo”, concluye el músico. 

Su última palabra se pierde bajo la potencia del piano que un cliente ha empezado a tocar en la sala. Cuando el desconocido acaba, Gutiérrez se levanta y ocupa el sitio vacío. Sus primeras notas se propagan por todo el bar ruidoso del Paseo de los Recoletos hasta obtener un silencio profundo.