通过将化学元素的光谱转化为音符来构建音乐周期表

美国印第安纳大学的一名研究人员刚刚获得了音乐作曲和化学学位，他已经把元素的光谱变成了令人难忘的音乐。

W·沃克·史密斯(W Walker Smith)编写了计算机代码，将每种元素的光谱转换成音符的混合物．他希望将光转化为声音可以更容易地检测元素的差异，也有助于化学教学。在3月26日举行的美国化学学会(ACS)春季会议上，史密斯报告了这一朝着创建交互式音乐元素周期表迈出的第一步。

在此之前,史密斯将分子的自然振动转化为音乐作品在这个过程中，他观察了元素的光谱。“我一直在寻找一种方法，把我的化学研究变成音乐，最终我偶然发现了元素的可见光谱，我被它们的美丽、华丽和不同的外观所征服，”他在ACS会议的一次简报会上回忆道。“我当时想，‘哇，把这些美丽的光谱、美丽的图像变成声音一定很酷’。”

每一种元素在被激发时都会发出一组独特的波长的光，每个元素的亮度级别都是特定的——它的光谱。然而，每种元素发出的光的波长很难彼此区分，尤其是过渡金属，因为它们可以有数千种单独的颜色。史密斯希望他的工作能提供一种解释元素光谱的新方法。

以前也有其他科学家将化学转化为声音。在2019年,麻省理工学院的研究人员给20种常见氨基酸都配了一个C小调的音符为每个蛋白质创造一个独特的组合。在另一个例子中，元素光谱中最亮的波长被分配给钢琴键上的单个音符。但史密斯说，这种方法只产生了一些声音，这些声音并没有反映出某些元素发出的大量不同波长。因此，他决定创建自己的计算机代码，让这些音符实时生成，在它们组合时形成和声和拍子模式。

更简单的元素，如氢和氦，听起来像和弦，而其他元素则有更复杂的噪音集合。例如，根据史密斯的说法，钙听起来像钟声齐鸣，而锌听起来像“天使”。他最喜欢的两种是锌和氦，他说，如果一个一个听，而不是一次听，这是一种“绝妙的、非常有趣的”音阶模式。

葡萄牙里斯本诺瓦大学的一个团队此前的研究在帮助有视力障碍的学生理解光谱数据方面，超声检查是否非常有效史密斯指出。他补充说:“但我认为这不仅限于此，因为即使对于没有视力障碍的学生，我们仍然可以将其作为数据分析的替代或补充手段，也许除了用眼睛，还可以用耳朵从光谱中收集更多信息或不同类型的信息。”

至于他的项目的下一步，史密斯目前正在与位于布卢明顿的科学、健康和技术博物馆他们开发了一个互动展览，让游客可以听这些元素，并用它们制作自己的音乐。