Música em supercordas

Nathan Berkovits, pesquisador da teoria de supercordas, e Flo Menezes, compositor de música eletroacústica, discutem as relações entre física e música na série "Ciência em Diálogo"

Elton Alisson  |  Agência FAPESP – Há mais de 400 anos, o astrônomo e matemático alemão Johannes Kepler (1571-1630) deduziu as leis que explicam o movimento planetário. As três leis, que se tornariam conhecidas como Leis de Kepler, revolucionaram o conhecimento científico ao indicar que os planetas se movimentam ao redor do Sol em órbitas elípticas.

Para inferir a distância dos planetas em relação ao Sol, Kepler se inspirou no conceito de intervalo musical – como é definida a diferença de distância em termos de altura (se o tom é mais grave ou mais agudo) entre duas notas.

“Na época de Kepler, os físicos conheciam música porque precisavam usar conceitos musicais para estudar fenômenos físicos, como o som. Dessa forma, a linguagem da música conversava com a da ciência. Acho que agora as duas áreas não conversam mais, mas o diálogo entre físicos e músicos continua a ser perfeitamente possível”, disse Nathan Berkovits, professor do Instituto de Física Teórica da Universidade Estadual Paulista (Unesp) e diretor do Instituto Sul-Americano para Pesquisa Fundamental (ICTP-SAIFR), durante uma roda de conversa sobre música e som, realizada no dia 2 de março no Instituto Moreira Salles (IMS), na avenida Paulista.

O evento inaugurou a série mensal de bate-papos “Ciência em Diálogo”, promovida pelo IMS em parceria com o ICTP-SAIFR – instituto que tem apoio da FAPESP.

Previstas para ocorrer sempre na primeira sexta-feira de cada mês, as rodas de conversa unirão um físico e um artista, crítico ou pesquisador de artes, para dialogar sobre temas comuns a ambas as áreas, sob diferentes abordagens. A conversa envolve um moderador e a plateia, que tem a oportunidade de discutir com os convidados as várias maneiras de estudar um tema.

“Já realizamos no ICTP-SAIFR atividades de divulgação científica, como palestras, que atraem mais estudantes de física e do ensino médio. Mas essa é a primeira vez que promovemos esse tipo de atividade em um instituto de artes, como o Moreira Salles. Essa série mensal de bate-papos representa uma oportunidade única para que físicos possam realmente interagir com artistas”, disse Berkovits à Agência FAPESP.

Contrabaixista amador, o físico norte-americano naturalizado brasileiro estudou música durante o ensino médio nos Estados Unidos e chegou a fazer aulas de composição musical durante a graduação em física na Harvard University.

“Mas percebi rapidamente que meu dom era ser físico e que não tinha ouvidos suficientemente bons para ser um músico. Continuo tocando, mas abandonei a composição musical porque quando compunha eu não sabia quando o trabalho estava terminado. Na Física eu consigo”, disse.

Como físico, Berkovits tem se dedicado à teoria das supercordas, proposta pela primeira vez em 1969, que substitui partículas por pequenos filamentos de energia semelhantes a diminutas cordas vibrantes. Essas cordas vibrariam em diferentes padrões, com frequências distintas, produzindo vários tipos de partículas, da mesma forma que as diferentes vibrações das cordas de um violino produzem sons distintos.

Berkovits e o físico português Pedro Vieira, que também trabalha no ICTP-SAIFR, estudam como essas cordas interagem e como descrevê-las como um holograma.

“Aprendi sobre cordas na música antes de enveredar pelo estudo da teoria de cordas na física. Pode ter sido uma coincidência ou não”, disse Berkovits.

Na avaliação de Berkovits, uma das possíveis contribuições da física para a música é explicar fenômenos que os músicos são capazes de ouvir, mas não entender. Um deles é o batimento, a variação na intensidade do som resultante da superposição de duas ondas sonoras com frequências diferentes, mas muito próximas, quando chegam aos ouvidos humanos simultaneamente.

Esse conceito é utilizado por músicos para afinar seus instrumentos. Ao detectar um batimento – indicador de que o instrumento está desafinado – os músicos alteram a afinação até que a frequência de batimento diminua e o batimento despareça.

Para isso, os músicos recorrem geralmente a um diapasão – instrumento metálico que emite uma frequência –, normalmente a nota Lá a 440 hertz (Hz). Enquanto o diapasão emite a frequência, um violinista, por exemplo, toca a corda de seu violino simultaneamente. Ajustando a tensão da corda, ele tenta aproximar as duas frequências, fazendo com que o batimento seja imperceptível.

“Um músico é capaz de perceber o batimento que está escutando, mas não sabe exatamente por quê. E embora nós, físicos, não conseguimos ouvir o que os músicos escutam, podemos explicar o que estão percebendo. Essa é uma forma de físicos e músicos se comunicarem sem saber que estão fazendo isso”, avaliou Berkovits.

Música eletroacústica

Apreciador da física, o professor do Instituto de Artes da Unesp e compositor Flo Menezes utiliza conceitos da área para análise do som. Idealizador de uma orquestra de alto-falantes, Menezes fundou em 1994, no campus da Unesp, em São Paulo, o Studio PANaroma.

Trata-se de um laboratório de 300 m² voltado para música eletroacústica – composta a partir de sons gravados em estúdio, que são posteriormente transformados em computador e combinados musicalmente para constituir uma obra.

Em um concerto de música eletroacústica não há músicos no palco. A obra é reproduzida por um conjunto de alto-falantes espalhados pela sala de concerto, em volta do público. Uma pessoa – geralmente o próprio compositor – controla uma mesa de som posicionada no centro da sala, direcionando os sons para os diferentes alto-falantes. Dessa forma, ele articula (ou molda) o espaço com os sons.

“Também faço música instrumental – acabei de estrear uma composição para instrumentos, em Nova York –, mas atuo muito com novas tecnologias. E a física entra na minha obra como um componente de análise do som que, do ponto de vista da física, interfere diretamente na estética da composição”, avaliou Menezes.

Os temas dos próximos encontros da série mensal “Ciência em Diálogo” serão fotografia espacial, ficção científica e a noção de beleza, e ocorrerão, respectivamente, nos dias 6 de abril, 4 de maio e 8 de junho, das 19h às 21h, no IMS da avenida Paulista.

A entrada é gratuita e os lugares são limitados, com distribuição de senhas 30 minutos antes do evento.

Mais informações: https://ims.com.br/eventos/ciencia-em-dialogo-fisica-e-arte.