Every day that our sun shines upon us, it is
offering a wonderfully close view of a star, but we can barely stand
the sight of it. Yet at night, from our tiny perch in the Milky Way,
we can gaze and marvel at billions of stars. It is not a star that
impresses us, it is the expansive darkness--it is what we don't see
that can matter most.
We think of the universe as a cold and silent place, but it calls
to us everyday in a voice that seems to be without timbre, and so
deeply silent that we cannot hear its song. Yet the voice of the universe
is around us every day, in an everlasting cosmic embrace. The universe
throbs with cosmic dust, and beats with atoms and molecules. It is
everlasting, but fleeting.
The cosmic radiation are precious data that are impossible to repeat.
They comes from the past and soars by us to a distant future. These
traces of the primordial universe are received as waves, vibration.
Radio waves. like gamma, X-rays and others are not a part of the visible
universe, their domain is the radio universe. Seeing without sight.
Optical astronomy started when man first looked up at the sky. Since
ancient times we have investigated life and science visually, with
drawings, charts, and pictures of every kind. Now we measure position,
brightness, and we take photos of the night sky. When we receive electromagnetic
emission from celestial objects, we create graphs and maps. Man "sees"
and "watches" science, "observing" the universe. We have always demanded
an image.
But, not very long ago, in about 1933, faint radio noises were found
coming from the center of our galaxy. This science grew up and was
called radio astronomy. Today we detect cosmic radio waves from many
unusual celestial objects such as pulsars, quasars and the "so called"
radio-galaxies.
The radiation that washes over us every second speaks of catastrophic
phenomena in turbulent galaxies far away in both space and time, perhaps
reaching back to the first instant of universal life. We are poor
explorers if we do not consider listening to the pulsation of the
cosmos. Through Acoustic Astronomy we can marry the knowledge of the
visible universe with the sonorous universe to form a greater whole.
Do we receive a musical signal from the stars? Not exactly. Every
celestial object emits radiation based upon its unique nature. If
these signals are elaborated into sound rather than graphs, every
star in the sonorous universe can be recognized based upon its special
sound.
The Procedure
As part of my doctoral research in Physics, working at the University
of California, San Diego, Center for Music Experiment, and at the
University of Milan, I developed a way to transform galactic radiation
into sound, using a computer music system. The basic process is to
shift the very high frequency vibrations down to the human hearing
range, to create for the first time a Sonorous Universe.
"Acoustic Astronomy" is the first experiment that allows us to transform
radiation from deep space into something that we recognize as sound.
It started by observing the close analogy between galactic radiation
and musical notes -- both of which are decoded by intensity and frequency
(or wavelength).
The intensity represents how strong the signal is. A sound, for example
grows louder with greater intensity, and softens with less intensity.
Radiation waves striking Earth also occur in varying degrees of intensity.
Frequency represents the cycles per second, or in simple terms, how
many times the radiation goes back and forth in one second. This is
measured in Hertz. One cycle-per-second equals 1 Hertz, 100 cycles
equaling 100 Hertz and so on. In music, our familiar "A", that we
tune all instrument to, vibrates at 440 Hertz. The human voice range
from 27 to 4,186 hertz. The voices of the galaxy, however, are incredibly
high. They range from one billion to one-thousand- billion of Hertz.
To have galactic radiation fall into the human hearing range, a mathematical
reduction of the high frequency waves is required.
The first experimental "subject" was a galaxy invisible to our eyes
that hides in the darkness, far away into the direction of Coma Berenices,
between Virgo and Leo, under the handle of the Big Dipper. Galaxies
we cannot see rarely earn beautiful names, and this one is known simply
as radio galaxy UGC 6697 (1). After it had traveled 180 million light
years (2), the radiation from UGC 6697 was collected in huge radio
and optical telescopes by staffs of researchers and astrophysicists.
These radiation were turned into a radio photograph of the galaxy,
forming an image. I decided to try to play them - to represent the
same data in the acoustic domain.
The natural radio waves from stars and galaxies are produced by the
chaotic motion of high energy electrons: countless "particle collisions
and accelerations" not synchronized with each other.
Every kind of celestial radiation can be represented as a stream of
numbers (3). To convert the radiations' frequency and intensity to
audible form, I needed a special computer sound synthesis program
called "cmusic" (4), which I used to elaborated the signal in terms
of sound.
After a variety of processing, this signal can be sent to a digital-to-analog
converter and played through conventional loudspeakers, or recorded
onto digital tape or CD, to bring you the sound of UGC 6697 from 180
million light years away.
Scientific Considerations
This new possibility for investigating the cosmos, which I call Acoustic
astronomy, allows astronomical data to be represented using computer
music procedures. These techniques are able to transform every kind
of radiation coming from celestial objects into sound.
My aim is to develop an alternative way to represent celestial radiation
based on sound, to use in addition to other techniques. In this way,
an observed emission from a celestial object, besides having a graphical
representation, can also have an audible one.
The celestial sound could reflect physical and chemical properties
of the information source and may bring to light information that
might exist but which is not easily observed by other means.
Musical Considerations
The global sound of UGC 6697 is made by low and dark frequencies looping
for all the duration of the sound. Upon this background, high and
light frequencies appear, simulating a circular sound dynamic. The
sound is very complex and is not regular.
There are some interesting musical aspects to the galactic sounds.
Some parts seem to be well tuned around B flat or D minor. We can
observe new accords and harmonies, linked together following their
special sidereal rules.
The predominant microtonality of the galaxy is another fascinating
aspect that could be explored during research, by creating new scales
and timbers. In fact, the galaxy itself can be used as a musical instrument
if it is broken into fragments, or it can be associated with classical
instruments to perform an orchestral style of song.
These galactic sounds originated 180 million years ago, before Man
even existed. Yet when we hear them, they can have a powerful impact
on our minds. The galactic sounds can be relaxing and ethereal, but
they also have the potential to provoke deep sensations, sometimes
effecting us even when we do not consciously hear them.
Technical Notes
(1) UGC 6697, located in Abell 1367, is one of the
highest radio luminosity spiral galaxies.
(2) One light-year - the distance that light travels
in one year - is about 6 million million miles.
(3) At its peak observing rate, the Very Large Array
radio telescope at Socorro, New Mexico, generates
about 10 million numbers every minute.
(4) The general purpose sound synthesis language
cmusic was created by Professor F. Richard Moore at
the Center for Music Experiment, University of
California, San Diego. cmusic turns an acoustic
description of a sound into a sequence of numbers (a
digital signal) that represents the waveform of that
sound (exactly as sound is represented on a Compact
Disc). This numerical sequence may be stored in the
computer, processed further by cmusic or other
digital processing software, or passed to a digital-
to-analogue converter (DAC) for audition over
loudspeakers.
Note Biografiche
Descritta come "un incrocio fra Carl Sagan e Madonna", l'astrofisica,
scrittice e musicista Fiorella Terenzi ha conseguito la Laurea in
Fisica presso l'Universita' di Milano, ha studiato opera e composizione
presso il Conservatorio G. Verdi, Corsi Popolari Serali, ed e' stata
docente di matematica e fisica.
Come ricercatrice presso l' Universita' Della California, Computer
Audio Research Laboratory dell'Universita' dell California a San Diego
si e' occupata dello studio di tecniche di conversione delle onde
radio provenienti dalle galassie in suono, raccolti poi nel suo acclamato
CD "Music From The Galaxies", Island Records.
Nel Marzo del 1998, Avon Books pubblica in USA e Canada, un saggio
di Fiorella Terenzi dal titolo "Heavenly Knowledge", dove esplora
l'astronomia come metafora per relazioni umane.
Nel settembre del 1998, la Sperling&Kupfer pubblica la traduzione
italiana con il titolo "La Musica Delle Stelle" che accompagna il
CD Galactically Yours, ed in Germania, Goldmann pubblica la versione
tedesca dal titolo "Des Kosmos is Weilblich".
Il CD ROM piu' venduto di Fiorella Terenzi, "Invisible Universe",
un'alchimia di musica e astronomia in un viaggio affascinante fra
le stelle, vince il Sigcat Award come "l'applicazione multimediale
piu' creativa nell'istruzione avanzata e per adulti".
Le sue canzoni compaiono nella Top 20 Music Video di Billboard "The
Gate to the Mind's Eye" con Thomas Dolby e in "Beyond Life", tributo
disco e video a Timothy Leary. Ha collaborato con Herbie Hancock,
Ornette Coleman, Peter Lord and Jeffrey Smith.
Fiorella Terenzi e' diventata AppleMaster presso la Apple Computer
ed e' apparsa al fianco del comico Sinbad, dello scrittore Douglas
Adams, attore Gregory Hines e del fotografo Howard Bingham. Le sue
attivita' di AppleMaster compredono la creazione di una "Borsa Di
Studio" per lo studio delle Arti e della Scienza.
E' la prima persona ad essere contemporaneamente membro della National
Academy of Recording Arts & Sciences (Grammy Awards) e della American
Astronomical Society.
Ha partecipato a numerosi programmi radio-televisivi, fra gli altri
su ABC Radio, NPR Talk of the Nation, BBC Radio, the Sci Fi Channel
e a lei e' stato dedicato l'articolo principale del numero di lancio
delle riviste Verge and Women Outside.
E' apparsa sulla CNN, sulla copertina di Mondo 2000, in People, Time,
Glmour e The Wall Street Journal.
E' stata lettrice all'UCSD, a Stanford e al MIT, ha preso parte a
numerose rappresentazioni teatrali e programmi televisivi sulle reti
americane, europee, giapponesi, accostando arte e scienza per svelare
agli uomoni le incantevoli meraviglie dell'Universo. Fiorella Terenzi
vive a New York e Los Angeles.
Chi vuole
saperne di più o ascoltare la musica di Fiorella Terenzi,
può visitare il suo sito ufficiale http://www.fiorella.com
Intervista a Fiorella Terenzi
UN MIX FRA LE STELLE
di: Luigi Viazzo
- Come è nata la sua passione per l’astronomia?
Attraverso lunghe passeggiate fuori Milano in compagnia
di mia nonna che mi raccontava favole sulle stelle. Il mio primo
approccio con l’astronomia è stato quindi molto immaginativo.
- Da dove o da cosa è nata l’idea di ricercare il rapporto
fra astronomia e musica?
È stata prima un’intuizione e poi un desiderio
personale di approfondimento, mentre stavo studiando fisica e radioastronomia
e contemporaneamente ascoltando musica. Ho quindi deciso di provare
ad associare musica e computer.
- Che influenza hanno avuto sul suo lavoro e le sue teorie Pitagora
e Newton, che nelle loro opere avevano accostato la musica allo
studio delle stelle?
Pitagora e Keplero li avevo studiato al liceo ma
avevo sorvolato le loro teorie su musica e sfere. Successivamente
li ho riscoperti sviluppando il mio percorso scientifico e sonoro.
- Le sue teorie e ricerche hanno suscitato grande interesse negli
Usa e nel mondo, mentre in Italia… ?
In Italia è andato
bene il mio libro d’esordio "La Musica Delle Stelle" edito
da Sperling e Kupfer e che è andato esaurito. Non è
stato però pubblicato altro compresi i miei cd. Ma tutto
ciò non mi sorprende, in Italia c’è ancora un modo
di fare scienza un po’ paludato alla Piero Angela. Non vorrei essere
però fraintesa: seguo con interesse le sue trasmissioni,
si tratta però di un modo di concepire la divulgazione un
po’ diverso rispetto al modello da me propugnato.
- La sua è una visione romantica dell’astronomia?
Direi romantica, femminile e sensuale. Per me l’universo
non è soltanto una questione di misure e di numeri. Credo
infatti che ci invii messaggi filosofici, personali, interiori,
consci e inconsci.
- Il suo lavoro è stato accolto con scetticismo dagli accademici
(l’astronomia a volte è una scienza un po’ chiusa)?
Forse ciò è accaduto nei primi anni
’90. Ma adesso sono molti i miei colleghi che si occupano di scienza
e arte. In USA la scienza oggi è vista come una performance.
Altri ricercatori negli Stati Uniti oggi seguono i miei metodi e
l’approccio con la scienza che utilizzo con i miei studenti.
- È mai stata accusata di voler spettacolarizzare l’astronomia?
Un paio di volte. Purtroppo in Italia lo spettacolo
è sinonimo di vallette e veline. Diventa quindi difficile
portare aventi certi discorsi come avviene invece negli USA. La
spettacolarizzazione dell’astronomia e della scienza non va però
vista come banalizzazione delle stesse o come avanspettacolo. Va
invece vista come un arricchimento delle conferenze e dei documentari
grazie agli effetti speciali (simili a quelli usati nei film di
fantascienza) che meglio aiutano a comprendere l’argomento e non
fanno quindi calare il livello del messaggio inviato al pubblico.
- Qualche progetto futuro che vorrebbe segnalare?
Un DVD che uscirà fra un anno intitolato
"Odissea Cosmica fra le stelle" con corsi di astronomia
arricchiti da effetti di computer grafic.
In Italia dovrebbe essere pubblicato il mio secondo
libro dal titolo "Lezioni di vita dall’Universo", che
ha lo scopo di farci capire cosa l’astronomia ci possa insegnare
nella vita quotidiana.
Intervista a cura di Luigi Viazzo – luigi.viazzo@email.it