Nihče več ne pomni, kaj je pičilo mladega Ernsta Florensa Friedricha Chladnija, po očetovi volji z diplomo iz filozofije in prava v žepu, da je vrgel pest soli na tanko železno ploščo, jo na sredi privil na ozek podstavek in potegnil po njenem robu z violinskim lokom.

Drobni kristali soli so se, gnani od skrivnostne sile, v hipu razvrstili v nenavaden vzorec, ki se je spremenil vsakič, ko je presenečeni Ernst premaknil lok glede na rob plošče.Ta nenavaden pojav, danes znan kot Chladnijevi vzorci, je Ernsta prevzel do te mere, da je začel poglobljeno študirati fiziko, matematiko in glasbo ter leta 1887 svoja dognanja objavil v knjigi Odkritja v teoriji tonov, ki danes velja za eno temeljnih del na področju akustike.

Ernst Chladni je z natančnim opazovanjem soli in peska na vibrirajoči kovinski plošči opazil, da se drobni delci vselej zadržujejo le na območjih plošče, ki ne vibrirajo, na nihajočih predelih pa jih premikanje plošče nemudoma odbije. Chladniju je tako uspelo vizualizirati zvočna valovanja različnih površin, ni pa znal matematično pojasniti kompleksnih vzorcev, ki so pri tem nastajali.

Ernst Chladni je konec 18. stoletja s svojimi ploščami prepotoval dober del Evrope ter začudenemu občinstvu demonstriral nenavadne učinke zvočnega valovanja. Ko je leta 1808 demonstriral svoja odkritja na Francoski akademiji znanosti in umetnosti, se je ogleda eksperimenta udeležil sam Napoleon, ki je Chladnija po videnem bogato nagradil ter nemudoma razpisal visoko denarno nagrado tistemu, ki mu bo pojasnil to, kar je videl.

Izziv je prva premagala mlada francoska matematičarka Sophie Germain, ki ji zaradi spola ni bilo dovoljeno obiskovati univerze, zato si je znanje nabirala le iz zapiskov svojih moških znancev. Sophie je uspelo razviti variacije diferencialnih enačb četrtega reda in z njimi pojasniti moduse vibracij v dveh dimenzijah ter osvojiti nagrado leta 1816.

Mikrokozmos na pisalni mizi

Kmalu po matematični pojasnitvi nenavadnih vzorcev je zanimanje za Chladnijeve poskuse poniknilo v redke glave izdelovalcev glasbil in specializiranih fizikov, ki so kasneje omenjena dognanja uporabili pri razvoju osciloskopov. Prah se je na Chladnijevih ploščah nabiral dobrih sto let, preden jih je ponovno zatresel švicarski zdravnik in naravoslovec Hans Jenny.

Zaradi razvoja tehnike ter dobrih poznanstev v univerzitetnem laboratoriju je brez težav prišel do piezzo kristalov, ki pod električno napetostjo spreminjajo svojo oscilacijo, jih pritrdil na manjšo kovinsko ploščo in povezal s frekvenčnim generatorjem, s pomočjo katerega je lahko zelo natančno določal število nihajev plošče.

Izboljšana eksperimentalna metoda je pripeljala tudi do osupljivih rezultatov: s kontroliranim višanjem frekvence proti zgornji meji slušnega polja so vzorci prahu postajali vse bolj kompleksni in dinamični in Hans je lahko v svojem kabinetu na površini velikosti pisalnega lista opazoval gibanja delcev, ki so zelo spominjala na formacije nevihtnih oblakov, deljenje celice, izbruhe vulkanov, vodne vrtince, rotacije galaksij in druge kompleksne naravne pojave.

V štirinajstih letih intenzivnega preučevanja, ki ga je prekinila smrt leta 1972, je zbral bogat arhiv zapiskov, fotografij in filmskih posnetkov, s katerimi je na novo osvetlil pojav, ki ga je poimenoval kimatika. V stari grščini je pojem "ta kymatika" označeval pojave, povezane z valovanjem, in Jenny je, za razliko od svojih bolj matematično usmerjenih predhodnikov, v kimatiki opazoval predvsem kompleksne kreativne potenciale same zvočne vibracije.

S pomočjo poskusov na svoji pisalni mizi ter z vzporednim razvojem sodobnih fizikalnih dognanj je prišel do spoznanja, da je celotni čutni in sploh znani "fizikalni" svet sestavljen zgolj iz neskončno zapletenih vzorcev vibracij in valovanj, ki tvorijo celoten univerzum.

Kimatični odmevi

Sodobne aplikacije dognanj pionirjev kimatike lahko najdemo povsod, kjer se inženirji spopadajo z močnimi mehanskimi vibracijami na različnih površinah. Resonance ploskev je treba upoštevati pri gradnji mostov in nebotičnikov, pri načrtovanju letalskih kril, zvočnikov in akustičnih inštrumentov, sorodne aplikacije pa uporabljajo tudi seizmologi pri beleženju zemeljskih premikov.

Chladnijeve kimatične demonstracije so pustile sled tudi v literaturi. J. D. Whelpley je leta 1859 v Harper's New Monthly Magazinu objavil kratko znanstvenofantastično zgodbo z naslovom Chladnijevi atomi, v kateri neuravnovešen znanstvenik na osnovi Chladnijevih spoznanj zgradi napravo, ki lahko beleži pogovore.

Nikomur še ni uspelo dokazati, da ni prav takrat 12-letni Thomas Edison, ki se je v tistem času preživljal s prodajo časopisov na domači železniški postaji, med delom prebral omenjene zgodbe, ki je kasneje nezavedno vplivala na njegovo izdelavo fonografa. Nekateri raziskovalci bolj alternativne sorte so v kimatiki našli metodo za dokazovanje svojih teorij. Tako škotski skladatelj Stuart Mitchell trdi, da mu je s pomočjo Chladnijevih vzorcev uspelo dešifrirati zapletene ornamente v Rosslynski cerkvi, ki je po omembi v Da Vincijevi šifri postala prava turistična atrakcija.

Mitchell trdi, da vsak ornament v cerkvi predstavlja določen Chladnijev vzorec, se pravi zvočno sliko oziroma ton, kar mu je omogočilo, da je vzorce, vklesane v kamen, pretvoril v glasbo. Prav nasprotno pa počne nemški fotograf Alexander Lauterwasser, ki zvočna valovanja glasbe prek membrane prevaja v čarobna valovanja vode in jih skrbno beleži s svojim fotografskim aparatom.

Na nenavadne kimatične fenomene so raziskovalci naleteli tudi pri raziskovanju vesolja. Nasini sondi Voyager in Cassini sta na plinastem Saturnovem površju posneli konstantno rotirajoč kimatični vzorec pravilne šestkotne oblike, ki neverjetno spominja na tiste z Jennyjevih fotografij, a s to razliko, da meri v premeru 25.000 kilometrov, medtem ko naj bi oblaki na njegovem obodu v pravilni geometrični obliki rotirali s hitrostjo okoli 300 km/h.

Kimatični poskusi nam materialno predočijo principe, na katerih temelji tudi tako imenovana "vibracijska" ali "energijska" medicina. Terapevtske prakse na tovrstni osnovi skušajo s pomočjo različnih vrst vibracij, valovanj in ritmov v zvoku, dotikih, dihanju, barvah ter posebej zasnovani arhitekturi vplivati na energijska polja v telesu ter tako uravnavati njihovo resonanco in harmonsko skladnost z drugimi sistemi v telesu.

Ritem sveta

Naj se sliši še tako popreproščeno, a vendarle vse, kar je, utripa v lastnem ritmu. Tako narava kot človek s svojo kulturo tvorita neskončno kompleksen preplet ritmov, ciklov, frekvenc, ponavljajočih se vzorcev, pulziranj in repeticij. Vsaka struktura, pa naj gre za atom, mišico v telesu, avtomat, organizacijo dela ali pa človeško dojemanje barv, zvoka in časa, temelji na ritmičnih in ponavljajočih se vzorcih svojih elementov v času in prostoru.

Pomena ritma za človeško družbo in življenje v njej sta se zavedala tudi znana francoska sociologa Andre Leroi-Gourhan ter Henry Lefevre, ki sta vsak na svoj način osvetljevala ciklične in ritmične strukture v človeku in njegovem okolju. Že sam občutek za prostor in čas je mogoč le v ritmičnem okviru, ki nam določa osnovno mero, pa naj gre za ure, leta ali metre. Tudi geste, navade, estetska merila, tehnologija, govor ter sama čutna zaznava so posredno ali neposredno povezani z ritmičnimi procesi.

Leroi-Gourhan je človeško kulturo videl kot preplet tehničnih in estetskih ritmov, s pomočjo katerih se ohranjamo v svetu in v temelju določajo način naše biti, zato je v delu Gib in beseda zapisal: "Od glasbenega ritma, ki je ves iz časa in mer, do ritma kladiva in motike, ki je ves iz prokreiranja neposrednih ali posrednih oblik, je precejšnja razdalja, ker prvi ritem spočenja obnašanje, ki simbolično zarisuje ločitev naravnega sveta in počlovečenje vrste, medtem ko drugi ritem materialno spreminja divjo naravo v instrumente počlovečenja."

Kimatika nam na preprost način prinaša pred oči izredno kompleksne pojave, forme in dinamične procese, ki postanejo vidni takoj, ko drobna zrnca prahu zaplešejo svoj ples v ritmu zvočne vibracije. V sklepnem poglavju knjige Kimatika je Hans Jenny zapisal, da je pomembnost in poučnost kimatičnih fenomenov predvsem v tem, "da 'zaslišimo' naravne sisteme, bodisi na kozmični ali pa kemični ravni, da jih zaznamo na način, enakovreden zaznavanju zvoka v akustičnem prostoru".

Če se mora človek v življenju šele naučiti plesati, da zna s telesom slediti ritmu glasbe, pa nam kimatika na vznemirljiv način pokaže, kako neskončno zapletenih koreografij so vešči drobni delci prahu že, ko jih na ples povabi zgolj en sam ton.

Vir: dnevnik.si