Apa yang terjadi ketika sains memasukkan alam semesta ke dalam musik

Sedikit lebih dari enam bulan yang lalu, Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA mengirimkan foto-foto pertamanya, memukau dunia saat ia mengungkap kosmos dalam warna-warna teknik yang megah. Gambar pertama yang ditransmisikan pada bulan Juli menunjukkan sebuah gugus galaksi yang terletak di langit belahan bumi selatan, 5,1 miliar tahun cahaya dari Bumi. Dalam kata-kata Presiden AS Joe Biden, itu mewakili “citra inframerah terdalam dan tertajam dari alam semesta yang jauh” yang diambil oleh umat manusia sejauh ini.

Tetapi NASA tidak puas dengan mengungkap gambar Teleskop Luar Angkasa James Webb pertama ini secara visual. Memanfaatkan kisah cinta panjang antara musik dan astronomi, para ilmuwan memetakan warna ke nada suara yang berbeda.

Musik dan astronomi

Musik dan ruang mungkin tidak tampak seperti pasangan alami – lagipula, tidak ada udara berarti tidak ada suara. Tetapi bagi leluhur kita, hubungannya sangat jelas. Di Yunani Kuno, pemikir seperti Aristoteles percaya bahwa Bumi terletak di pusat alam semesta. Namun, ini tidak membuatnya menjadi cita-cita yang tidak berubah: bagi orang dahulu, fenomena terestrial selalu berubah, cerminan dari ketidaksempurnaan planet kita. Sebaliknya, langit dipandang sebagai tidak berubah dan abadi, dan sangat layak untuk ditiru.

Beberapa bintang bergerak relatif terhadap yang lain – yang disebut “planet” dalam pengertian etimologis (untuk planet berarti “bintang pengembara”). Orang dahulu mengenal tujuh di antaranya: Merkurius, Venus, Mars, Jupiter, dan Saturnus, ditambah Matahari dan Bulan. Nomor itu selanjutnya akan menginformasikan komposisi hari-hari dalam seminggu serta skala musik.

Memang, bagi orang Yunani Kuno, setiap planet bergantung pada sebuah bola, yang pada gilirannya berputar mengelilingi Bumi. Mengingat bahwa gerakan memancarkan suara di sini – seperti ketika dua benda bergesekan satu sama lain atau ketika kaki menyentuh tanah – masuk akal bahwa bola yang bergerak di kosmos juga harus menghasilkan suara. Bertentangan dengan yang terdengar di Bumi, ini dianggap sempurna, mendorong Orang Dahulu untuk menggunakan bintang sebagai pola untuk musik terestrial. Inilah sebabnya mengapa pada Abad Pertengahan astronomi dan musik dikelompokkan menjadi satu quadriviumyang juga termasuk aritmatika dan geometri, dan meletakkan dasar pendidikan seni liberal.

Skala musik

Tapi bagaimana cara menyatukan not dan planet? Memang ini adalah bagian yang paling sulit. Beberapa ilmuwan menghubungkan nada suara dengan jarak planet, yang lain dengan kecepatannya. Untuk menambah kerumitan komposisi, pada saat itu persepsi berbeda dalam posisi relatif planet-planet di tata surya.

Astronom Jerman Johannes Kepler (1571-1630) adalah salah satu ilmuwan yang paling terkenal menggunakan konsep Yunani Kuno tentang “musik bola” (juga dikenal sebagai musik universal) untuk memetakan sistem planet.

Temuan Kepler akan melontarkan kita ke dalam kosmos modern: dia menentukan bahwa Matahari tidak hanya berada di pusat tata surya – seperti yang diusulkan Nicolaus Copernicus pada abad sebelumnya – tetapi juga bahwa planet-planet berputar mengelilinginya dalam bentuk elips, bukan gerakan melingkar. Akibatnya, jarak dan kecepatan berubah selama orbit. Menjadi tidak mungkin untuk mengasosiasikan satu nada dengan satu planet, membuatnya sampai pada kesimpulan bahwa planet-planet menyanyikan melodi.

Tentu saja, semua ini harus tetap harmonis: agar sebuah planet menghasilkan melodi, suara tertinggi harus selaras dengan suara terendah. Akhirnya, Kepler meninggalkan nadanya untuk berkonsentrasi mengeja hukum ketiganya tentang gerak planet pada tahun 1619.

Meskipun kita telah lama meninggalkan gagasan bola planet, “musik bola” meninggalkan jejaknya – bahkan hari ini, lagu dan album terus menggunakan namanya, termasuk Coldplay’s karya terbaru. Hubungan antara astronomi dan musik terus berkembang lebih jauh, dengan musik yang diilhami oleh konsep astronomi, benda atau orang, atau sebaliknya menggambar pada data astronomi yang sebenarnya.

ahli waris Kepler

Alih-alih memetakan sistem planet, ahli waris Kepler sekarang memetakan langit dengan suara, mengikuti beberapa aturan yang dipilih. Cahaya yang kuat dalam sebuah gambar diterjemahkan menjadi volume yang kuat: objek yang lebih terang menghasilkan suara yang lebih keras. Pada gilirannya, durasi suara sesuai dengan penampilan objek: kependekan dari bintang (yang pada dasarnya adalah titik dalam gambar), kependekan dari awan berkabut.

Untuk nada, itu bisa langsung memantulkan frekuensi cahaya (nada lebih tinggi jika frekuensi lebih tinggi) atau menjadi kode spasial (semakin tinggi objek dalam gambar, semakin tinggi nada). Dalam hal ini, gambar “gunung” nebular akan menghasilkan naik turunnya yang nyaring. Dalam gambar pusat galaksi kita yang dirilis untuk teleskop luar angkasa Chandra, kedua metode digabungkan: pengkodean spasial dengan frekuensi cahaya berbeda yang diwakili oleh instrumen berbeda (lonceng untuk sinar-X, string untuk cahaya tampak, dan piano untuk inframerah).

Pada 1606, filsuf Prancis Blaise Pascal menulis bahwa “keheningan abadi dari ruang tak terbatas ini” membuatnya takut. Namun, bagi para ilmuwan modern, mereka adalah taman bermain cahaya dan terutama musik.

Yaël Nazé adalah Astronom FNRS di Institut Astrofisika dan Geofisika, Universitas Liège.

Artikel ini pertama kali muncul di The Conversation.