對許多人來說,第一次接觸到「音流學」(Cymatics)這個概念時,可能會覺得像是進入了某部科幻電影的世界。然而,這個讓人「看見聲音」的領域,比你想像中更貼近現實。
音流學最早是透過沙子和塵土進行研究的,而不僅僅是固體顆粒能展現聲音的幾何圖形——液體同樣會對聲波產生反應。當然,你需要正確的設備來觀察這些神奇的圖案。
接下來,與我們一起探索音流學實驗,看看如何用液體把聲音具象化吧!
什麼是音流學?
Photo Credit: Cia Gould/Unsplash
音流學是一門研究聲音視覺化的學問。最早,這項研究是透過沙子在黃銅板上排列,或塵土在桌面上形成圖案而被發現的。然而,這種現象不僅限於固體物質——液體也會對聲波振動作出反應。
若配置得當,還會產生更令人嘆為觀止的圖案。
聲音如何影響水?
聲音在水中的傳播方式與在空氣中類似,但在水中所需的能量更少。
你或許會以為,在密度更高的液體中聲波會更難傳播,但事實並非如此。由於水中粒子的數量大約是空氣中的800倍,也就是說水中的粒子比空氣中更密集,使得聲波更容易引發連鎖振動。
此外,聲音在水中的傳播距離比在空氣中更長,且因為聲波可以附著在更多粒子上,使聲音持續的時間更長。
音流學與水的分子結構
水的分子結構相當有趣,因為在不同情況下,它能展現出各種變化。你可以直接觀察音流學如何影響普通水,但水仍具有變化的特性,可以顯示出更多不同的結果。
一些音流學和水的實驗會使用普通水,而另一些則會在水中添加食用色素、增稠劑,或者將水冰凍,如此一來你會看到更千變萬化的效果。
高頻聲波對水有什麼影響?
各種頻率的聲波都會影響水,其中高頻率的聲波尤其會對水產生有趣的效果。
由於更快的振動會讓水中的波紋更快地撞擊容器的邊緣,再反彈回水的中央,如此就會創造出更複雜的圖案。
為什麼水的音流學如此特別?
水在12.5 Hz下產生的振動。 Photo Credit: Jordi Torrents
視覺藝術家Jeff Louviere專注於研究不同頻率的聲音,例如颶風和心跳。
在研究的期間,他聽聞一些奇怪的理論,關於有一種聲音能讓人排空腸胃,而這個現象被幽默地稱為「棕色音符」(Brown Note)或「棕色噪音」(Brown Noise)。
這個理論的科學基礎其實並不難理解。人體有很大的一部分是水,而水是一個優秀的聲音和振動傳導體。
基於這兩個事實,聲波對人體的影響並不意外。所謂的「棕色音符」可能會帶來尷尬的場面,而「黑色噪音」(Black Noise)則可能造成疼痛,甚至致命的結果。
雖然目前沒有確鑿的證據證明「棕色音符」確實存在——這並不是說沒有聲音能讓人排空腸胃,只是具體的音符尚未找到——但關於「黑色噪音」的研究,則有一些實質性的成果。
Jeff Louviere和攝影師Vanessa Brown想更深入地探討這個問題,他們認為,如果聲音振動能影響人體內部這樣複雜的液體,那麼它在水以及其他開放環境的液體中,應該也能發揮作用。
因此,Jeff Louviere製作了一個改良版的克拉迪尼振動板(Chladni Plate)。他拆解一個吉他揚聲器,並將其朝上放置,然後在上面放了一個裝滿水和黑色食用色素的盒子。
當他們第一次嘗試捕捉「棕色噪音」的視覺效果時,Jeff Louviere和Vanessa Brown使用了一種頻率生成器(一個帶有振盪器的電腦程式)來播放音符,結果竟看到水面上出現了一個像惡魔的面孔。
他們發現,圖案隨著頻率的變動而變化,這與克拉迪尼振動板的效果類似。
除了那個看起來像惡魔的圖像,Jeff Louviere和Vanessa Brown還近距離觀察到聲學如何顯示萬物之間的聯繫。與欣賞由沙或塵埃形成的圖案不同,他們對彩色水所呈現出的各種效果感到非常驚訝。
儘管前者在技術上是一種3D的視覺聲音呈現,但於液體中生成的圖案更具深度,且更加明顯。調整不同液體的顏色和黏稠度會大幅改變結果,不過這些並不是影響水的唯一因素。
音聲、音樂與水中不同圖案
Photo Credit: Jorge Vasconez/Unsplash
江本勝是音流學領域中一位具爭議性的人物,他的研究始於2004年出版的《生命的答案,水知道》(The Hidden Messages in Water)。
江本勝聲稱在聽取不同風格的音樂時,水分子會發生變化,並研究了思想和言語對水的影響。他認為,人體和心靈發出的能量與振動,可能會改變水的物理性質。
此外,他觀察到水分子會根據人的正面或負面意圖而有所不同。根據他的觀察,接受祈禱、友好言語和祝福的冰凍水分子,比那些受到斥責、咒罵和負面思維影響的水分子更為美觀。
然而,許多人對江本勝的研究持懷疑態度,將其視為偽科學。
儘管如此,我們應該注意到,歷史上曾有相似的情況出現,當有人接近新發現時,往往會遭遇類似的反應,因此不妨對這個研究持開放態度。
畢竟,顯微鏡和超音波技術的出現告訴了世人,儘管人類用肉眼看不到某些事物,但這並不代表這些事物無法以其他方式被觀察到。