به مناسبت روز جهانی موسیقی؛
موسیقی براساس علم فیزیک کار می کند. صدا زمانی تولید می شود که چیزی به لرزه در آید و باعث حرکت ذرات در هوا شود. این حرکات است که امواج صوتی ایجاد می کند و به گوش ما می رسد.
خبرگزاری آنا نوید فرخی: موسیقی ترکیبی از صدا است که به شیوه ای معنادار سازماندهی شده است. صداها ارتعاشاتی هستند که از طریق هوا به گوش ما می رسند. وقتی این صداها را در الگوهای مانند ریتم ملودی و هارمونی تنظیم می کنیم موسیقی تولید می شود. مسئله مهم در مورد موسیقی که شاید آن را از نویز جدا کند این است که عموماً ساختاریافته است و احساسات را برمی انگیزد.
موسیقی براساس علم فیزیک کار می کند. صدا زمانی تولید می شود که چیزی به لرزه در آید و باعث حرکت ذرات در هوا شود. این حرکات است که امواج صوتی ایجاد می کند و به گوش ما می رسد. امواج صوتی دو ویژگی اصلی به نام فرکانس(frequency) و دامنه(amplitude) دارند.
چطور موسیقی تولید می شود؟
به سرعت ارتعاش امواج صوتی فرکانس می گویند. فرکانس با شاخص هرتز (Hz) اندازه گیری می شود. فرکانس روی زیر و بم صدا اثر می گذارد. برای اینکه تصور بهتری از این مسئله پیدا کنید از فرکانس های با صدای زیر می توان به صدای چه چه پرنده اشاره کرد و از فرکانس های با صدای بم می توان به صدای ضربات طبل اشاره کرد.
به ارتفاع موج صوتی دامنه گفته می شود که میزان بلندی یا کم بودن صدا را مشخص می کند. به طور بدیهی صوت با دامنه بالا صدای بلندتری ایجاد می کند و صوت در دامنه پایین صدای ملایم تری تولید می کند.
صداهای تولیدشده توسط آلات موسیقی از انواع مختلفی از ارتعاشات ناشی می شود. به عنوان مثال یک سیم گیتار با حرکت به جلو و عقب باعث تولید صدا می شود. وقتی سیم را ناگهان می کشید می لرزد و این ارتعاش امواج صوتی ایجاد می کند که ما می توانیم آن را بشنویم. هرچه سیم سفت تر باشد صدا بالاتر می رود. اگر سیم شل باشد صدای کمتری تولید می کند. در سازهای بادی مانند فلوت و شیپور وقتی هوا در داخل ساز حرکت می کند صدا ایجاد می شود. هنگامی که یک نوازنده در ساز بادی می دمد هوا به اشکال مختلفی می لرزد. به عنوان مثال در فلوت هوا در یک سوراخ حرکت می کند و صدا تولید می کند.
تأثیر موسیقی بر بدن
موسیقی تأثیر زیادی روی مغز دارد. وقتی به موسیقی گوش می دهیم نواحی مختلف مغز فعال می شوند. قشر شنوایی (auditory cortex) به ما کمک می کند تا صداهایی را که می شنویم پردازش کنیم. قشر حرکتی (motor cortex) به ما کمک می کند تا با ضربان حرکات موزون درآوریم. دستگاه لیمبیک (limbic system) که احساسات را کنترل می کند بسته به موسیقی باعث می شود احساس شادی یا غم کنیم.
مطالعات نشان داده است که موسیقی باعث ترشح دوپامین می شود که ماده شیمیایی در مغز است و به ما احساس لذت می دهد. به همین دلیل است که ما اغلب هنگام گوش دادن به آهنگ های مورد علاقه خود احساس خوبی داریم. موسیقی همچنین مناطق مرتبط با حافظه را فعال می کند. به همین دلیل است که یک آهنگ خاص می تواند شما را به یاد یک لحظه خاص از زندگی تان بیاندازد.
موسیقی فقط بر مغز ما تأثیر نمی گذارد. مطالعات نشان می دهد که گوش دادن به موسیقی می تواند ضربان قلب فشار خون و حتی تنفس ما را تغییر دهد. موسیقی آرام بخش ضربان قلب را کاهش می دهد در حالی که موسیقی شاد آن را تسریع می کند. افرادی که می دوند یا ورزش می کنند اغلب به موسیقی گوش می دهند تا انرژی خود را حفظ کنند. ریتم موسیقی به آنها کمک می کند تا آهنگ حرکت ثابتی داشته باشند.
موسیقی درمانی نیز یک زمینه رو به رشد در مراقبت های درمانی است. موسیقی-درمانگران از موسیقی برای کمک به بهبود سلامت روان و جسم افراد استفاده می کنند. موسیقی درمانی در بیمارستان ها خانه های سالمندان و مدارس استفاده می شود.
فیثاغورث فیلسوف یونانی یکی از اولین کسانی بود که رابطه بین موسیقی و ریاضی را کشف کرد. او متوجه شد که رشته ها با طول های مختلف نت های متفاوتی تولید می کنند و این نت ها روابط ریاضی دارند. اکتشافات او اساس تئوری موسیقی را بنا نهاد.
موسیقی می تواند به بیماران مبتلا به بیماری آلزایمر کمک کند. گوش دادن به آهنگ های آشنا می تواند خاطراتی را که فراموش شده به نظر می رسند زنده کند. همچنین از موسیقی برای کمک به بیماران مبتلا به بیماری پارکینسون استفاده می شود. ریتم موسیقی به آنها کمک می کند تا نرم تر حرکت کنند.
افراد مبتلا به اوتیسم نیز از موسیقی درمانی سود می برند زیرا به آنها کمک می کند تا مهارت های اجتماعی خود را با تشویق تعامل و ارتباط بهبود بخشند.
نواختن آلت موسیقی نیز برای مغز مفید است. یادگیری یک ساز نیازمند هماهنگی زمان بندی و تمرکز است. این به رشد جسم پینه ای (corpus callosum) بخشی از مغز که دو نیمکره را به هم متصل می کند کمک می کند. مطالعات نشان داده است که کودکانی که ساز می نوازند اغلب در دروسی مانند ریاضی و زبان بهتر عمل می کنند.
بسیاری از افراد از موسیقی برای کمک به خواب بهتر استفاده می کنند. موسیقی آرام به مغز کمک می کند تا برای خواب آماده شود. بهترین موسیقی برای خواب تمپو آرام حدود 60 ضربه در دقیقه دارد و شبیه ضربان قلب در حالت استراحت است که به آرامش بدن کمک می کند.
تحقیقات نشان می دهد که گوش دادن به موسیقی آرام بخش قبل از خواب می تواند کیفیت خواب را بهبود بخشد. همچنین می تواند مدت زمان به خواب رفتن را کم کند.
چرا انسان به موسیقی گوش می دهد؟
انسان ها هزاران سال است که به موسیقی گوش می دهند اما علت این کشش در چیست؟ دانشمندان معتقدند که ممکن است علاقه به موسیقی با تکامل ما مرتبط باشد. با توجه به دشواری های ارتباط بین انسان با انسان در زمان های ماقبل تاریخ این امکان وجود دارد که انسان های اولیه از طریق موسیقی با یکدیگر پیوند برقرار می کردند.
موسیقی همچنین می تواند استرس را کاهش دهد. مطالعات نشان داده است که گوش دادن به موسیقی سطح هورمون استرس یعنی کورتیزول را کاهش می دهد. به همین دلیل است که احتمالاً پخش موسیقی با سازهای اولیه به نوعی در بین انسان ها حس صلح و تسامح به وجود می آورد.
در طول تاریخ موسیقی در یادگیری انسان هم مؤثر بوده است. بسیاری از مردم از طریق موسیقیایی بهتر اطلاعات را به خاطر می سپرند. علت این امر این است که موسیقی هر دو طرف مغز را درگیر می کند که به حافظه و یادگیری کمک می کند.
ریاضیات و موسیقی
ارتباط عمیقی بین موسیقی و ریاضیات وجود دارد. موسیقی بر اساس الگوها است و الگوها بخش بزرگی از ریاضیات تشکیل می دهند. به عنوان مثال ریتم موسیقی شامل تکرار دنباله هایی است که می توان آنها را با اعداد توصیف کرد. نت های یک گام نیز از یک الگوی ریاضی پیروی می کنند.
فرکانس نت ها به گونه ای سازماندهی می شود که حس موسیقیایی داشته باشد. وقتی دو نت فرکانس هایی دارند که نسبت های ساده ای با یکدیگر دارد در کنار هم صدای خوبی تولید می شود. به عنوان مثال اگر یک نت دارای فرکانس 440 هرتز و دیگری دارای فرکانس 880 هرتز باشد آنها هماهنگ به نظر می رسند. به این الگو اکتاو می گویند. مفهوم اکتاو در موسیقی مهم است زیرا به ایجاد گام ها و هارمونی هایی کمک می کند که برای گوش ما خوشایند است.
فیثاغورث فیلسوف یونانی یکی از اولین کسانی بود که رابطه بین موسیقی و ریاضی را کشف کرد. او متوجه شد که رشته ها با طول های مختلف نت های متفاوتی تولید می کنند و این نت ها روابط ریاضی دارند. اکتشافات او اساس تئوری موسیقی را بنا نهاد.
آینده موسیقی؛ فناوری و علم
موسیقی الکترونیک یک سبک رو به رشد در صنعت موسیقی است. در این حوزه از دستگاه های الکترونیکی برای تولید صدا استفاده می شود. فناوری امکان ایجاد صداهای جدید و منحصر به فرد را فراهم می کند که با سازهای سنتی امکان پذیر نبوده است.
فناوری همچنین در حال تغییر بنیادین دنیایی موسیقی است. کامپیوتر ها و نرم افزارها اکنون می توانند قطعات پیچیده موسیقی تولید کنند. بسیاری از هوش مصنوعی برای ساخت موسیقی استفاده می کنند که برخی خروجی های آن شگفت انگیز است. الگوریتم های هوش مصنوعی هزاران آهنگ را برای یادگیری الگوها تجزیه و تحلیل می کنند و سپس بر اساس آموخته هایشان ترکیب های جدید ایجاد می کنند. بنابراین در نهایت خروجی ها مبتنی بر سلایق خودمان است.
حوزه دیگر تحقیق نوروفیدبک و موسیقی است. دانشمندان در حال بررسی راه هایی برای استفاده از سیگنال های مغزی برای تولید آهنگ هستند. این فناوری می تواند به افرادی که نمی توانند از نظر فیزیکی ساز بنوازند این امکان را بدهد که فقط با فکر کردن موسیقی بسازند.