Слышать данные: зачем астрономы переводят наблюдения в звук
В популярной культуре часто говорят о «звуках космоса». Однако в межзвездном пространстве почти вакуум, а значит, звук в привычном физическом смысле распространяться там не может. Когда мы слышим «звучание черных дыр» или «голос реликтового излучения», речь идет о сонификации — переводе научных данных в звук.
Любые процессы во Вселенной можно описать как колебательные: электромагнитные волны, гравитационные волны, изменение яркости звезды во времени, спектральные линии. Если есть колебание, его можно интерпретировать как аудиосигнал.
О сонификации как о способе представления данных в звуковой форме рассказали Александр Москвитин, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории физики оптических транзиентов САО РАН, и Алексей Медведев, кандидат физико-математических наук и научный сотрудник Лаборатории физики звезд Специальной астрофизической обсерватории.
Какие данные можно озвучить
Для сонификации подходят самые разные типы наблюдений:
- радиосигналы;
- оптические спектры;
- временные кривые блеска;
- распределения температур реликтового излучения;
- сигналы гравитационных волн.
В случае гравитационных волн задача сравнительно проста: их частоты близки к слышимому диапазону. В других случаях требуется масштабирование частот, нормализация амплитуды, фильтрация шума.
Если данные представлены как массив чисел, можно напрямую перевести зависимость параметра от времени в звуковую волну — ускорить ее, зациклить или использовать как основу ритма. Если имеется несколько одновременных измерений, возникает полифония.
Один из ранних примеров технологического подхода к синтезу звука — инструмент АНС, созданный в 1958 году инженером Евгением Мурзиным и названный в честь Александра Скрябина. Он позволял буквально «рисовать» звук.
Может ли звук быть инструментом анализа: https://postnauka.org/longreads/157908