美国科学家首次将蜘蛛网转换成音乐:旋律很怪诞,就像科幻恐怖电影的配乐一样-Scientific Exploration-cnBeta.COM

美国科学家已将蜘蛛网的结构转化为音乐,赋予了它生命。 也许有一天,这项技术将使我们能够与蜘蛛进行通信。 他们将不同频率的声音分配给蜘蛛网,基于蜘蛛网的3D结构创建“音符”,并将它们组合为模式以产生旋律。 这部怪异的音乐持续了超过一分钟,听起来像一部怪异的反乌托邦科幻恐怖电影的原声带。

这项奇异的技术是麻省理工学院(MIT)的研究人员使用激光扫描技术和图像处理工具发明的。 专家说,蜘蛛网可以提供音乐灵感的新来源,并提供一种跨物种交流的形式。

该项目由麻省理工学院(MIT)的材料科学家兼工程师Marcus Buhler教授领导。 去年,布勒教授成为头条新闻,将新型冠状病毒的核心蛋白质结构转变为平静的音乐旋律。

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图像来源:图片显示了蜘蛛网的横截面图像(以不同的颜色显示),这些图像组合成3D图像并转换为音乐

他说:“蜘蛛网可能是音乐灵感的新来源,这与人类通常的体验完全不同。”

布勒教授的团队对学习如何与蜘蛛以自己的语言进行交流感兴趣。 他们记录了蜘蛛在不同活动(例如编织网,与其他蜘蛛通信或发送求爱信号)期间产生的振动。

尽管频率听起来与人耳相似,但是机器学习算法正确地将声音分类为不同的活动。

布勒教授说:“现在,我们正在尝试产生合成信号,以理解蜘蛛语言。” “如果我们将蜘蛛置于特定的节奏或振动模式下,我们可以影响它们的行为吗?我们可以开始与它们交流吗?这些都是令人兴奋的想法。”

自然界中有大量蜘蛛,有超过47,000种。 但是它们的视力非常差,因此他们依靠蜘蛛网的振动来获取信息,例如猎物下落的位置。 他们还通过腿上的“狭缝传感器”接收信息。

蜘蛛可以通过调整蜘蛛丝的张力和连接来“调整”蜘蛛丝,从而编织出更加完美的蜘蛛网,几乎使蜘蛛丝本身就是一种乐器。

“蜘蛛生活在带有振动弦的环境中。” 布勒教授说:“他们的视力不是很好,因此他们通过不同频率的振动来感知世界。”

Buhler教授与阿根廷当代艺术家TomásSaraceno合作完成了该项目,该项目基于由帐篷网状蜘蛛(Cyrtophora citricola)织成的蜘蛛网。 该物种广泛分布于亚洲,非洲和澳大利亚的亚热带和热带地区。

研究小组用激光扫描了柠檬纤毛蜘蛛网,以捕获二维横截面,然后使用计算机算法重建蜘蛛网的三维网络。 然后,将不同频率的声音分配到蜘蛛网,并根据网络的3D结构创建“音符”,并将它们组合为模式以产生旋律。

然后,研究人员创建了一个数字竖琴,并在世界各地现场播放蜘蛛网音乐。 为了补充这种经验,该团队还创建了一个虚拟现实(VR)设备,该设备使人们可以通过视觉和听觉“进入”蜘蛛网。

布勒教授说:“虚拟现实环境真的很有趣,因为您的耳朵会捕捉到您可能看到但不会立即识别的结构特征。”

“通过同时听到和看到它,您可以真正开始了解蜘蛛生活的环境。” “这种类似竖琴的乐器是计算机生成的,它处于虚拟现实中。”

为了深入了解蜘蛛如何编织网,研究人员在编织过程中扫描了网,并将每个阶段转换为具有不同声音的音乐。

布勒教授说:“在此过程中,类似竖琴的乐器的声音会发生变化,反映出蜘蛛编织网的方式。” “因此,我们可以探索蜘蛛网如何以声音的形式构建时间序列。”

蜘蛛如何制作网络的逐步知识可以帮助设计“模仿蜘蛛”的3D打印机,从而创建复杂的微电子产品。

在其他实验中,研究人员探索了蜘蛛网的声音在受到不同的机械力(例如拉伸)时如何变化。 他们在YouTube上发布的视频显示,蜘蛛网被拉伸和断裂,充满奇怪而令人不安的声音。 细小,尖锐,像小提琴的声音对应于被撕裂的网孔,而音调升高的声音则表明被拉伸。

参考资料:

https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-9461371/Scientists-translated-structure-web-music.html

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