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LA FÍSICA Y LA MÚSICA
JOSE DE LA HERRÁN
Conferencia dictada en el Planetario Alfa
Sociedad Astronómica del Planetario Alfa
Mayo 6
2006

Están a caso relacionadas estas dos
disciplinas…? Desde luego que sí…
¿Qué es la Música…? Es la forma más simple, la música consiste en
secuencias de sonidos rítmicos agradables al oído del ser
humano.
Qué es la Física…? En la forma más simple, la ciencia que estudia y
mide la naturaleza y así encuentra leyes que la rigen.
¿Es acaso el canto de los pájaros música…? Sí y No; sí porque
corresponde a la definición: Secuencia de sonidos agradables
al oído y no, porque seguramente para los pájaros, las notas
que producen son una forma de lenguaje para comunicarse
entre ellos y no una secuencia propiamente musical, esto es,
en el sentido de agradar a tus oídos... Y aseguramos esto,
porque todos los animales de cada especie tienen alguna
forma de comunicación entre ellos, pero ciertamente, los
graznidos de los cuervos no los podemos considerar
musicales…
Ahora bien; el ser humano, a lo largo de los siglos, se vuelve más
exigente conforme maduran su inteligencia y su sensibilidad;
con ello, las secuencias de notas se van ajustando cada vez
más a las leyes de la física, aunque él no lo reconozca en
un principio. Entonces comienza, por una parte, a combinar
sonidos y ahí descubre lo que son las disonancias, esto es,
el efecto desagradable que ciertas combinaciones de notas
producen cuando se tocan simultáneamente y, por la otra,
descubre la belleza de ciertas combinaciones de notas que
ciertamente guardan entre sí una relación matemática dada.
En este aspecto, fueron los griegos, especialmente los pitagóricos
quienes comenzaron a hacer física musical, al estudiar las
longitudes de las cuerdas musicales y con ello, las
relaciones numéricas que hacían agradable al oído notas
correspondientes tocadas simultáneamente; ahí nace el
trinomio: Música, Física y Matemáticas…
Y el siguiente paso fue confrontar lo que ellos llamaron las escalas
musicales, escalas basadas en secuencias deducidas de las
relaciones numéricas entre las notas…!
Debemos hacer un paréntesis para recordar que nota musical es un sonido
sostenido y agradable al oído. Aquí debemos explicar que una
nota musical se propaga en el aire en forma de una onda
longitudinal sonoro y que sus características físicas son:
Altura o frecuencia Intensidad o volumen y Timbre o forma
de la onda…
La altura de una nota es lo aguda o lo grave que ésta sea. Una nota
aguda es la que da una soprano en su registro de voz y una
nota grave es la que puede dar un abajo; las notas
intermedias corresponden a los registros de las
metzosopranos, de las contraltos, de los tenores y de los
barítonos.
La intensidad es, lo fuerte o lo débil de la nota y no requiere de
mayor explicación; la intensidad corresponde físicamente a
la amplitud de oscilación de la onda sonora.
El Timbre o Forma de Onda, nos permite distinguir, de entre dos o más
notas de la misma altura o frecuencia e intensidad o
volumen, nos permite distinguir, repito, el instrumento o la
voz que las producen; si escuchamos al mismo tiempo una nota
de violín y la misma nota dada en el piano, el timbre es el
que nos permite diferenciarlas.
El ser humano, en su modalidad artística, comienza a inventar
secuencias de notas que son agradables al oído y les llama
melodías; además descubre que se pueden inventar una
infinidad de estas melodías; matemáticamente, con 3 notas se
pueden formar 6 melodías…
Descubre también que al canto de una melodía le puede añadir otra voz
cantante que, en otro tono, siga armónicamente a la primera
voz y la segunda, sigue estrictamente las leyes que los
pitagóricos encontraron hace más de 2000 años y que quienes
se separan de esas leyes, no comenten ningún delito,
simplemente generan otros tipos exóticos de música…!
Ahora hablemos un poco sobre los instrumentos musicales; éstos son,
ingenios artificiales capaces de producir secuencias de
notas que previamente se han calibrado de acuerdo a las
escalas musicales.
Aquí es importante mencionar que hay un convenio mundial para que todos
los instrumentos obedezcan a una escala musical cuya nota de
referencia es el LA central del piano, aunque esta nota no
esté exactamente en el centro del teclado, nota que tiene
una frecuencia de 440 ciclos por segundo o 400 Hertz,
hablando en términos físicos, que, hay que decir, son los
últimos que nos pueden asegurar un marco de referencia
universal.
Todos sabemos la variedad de instrumentos musicales que forman una
orquesta sinfónica:
Las cuerdas que son la variedad de instrumentos musicales que forman
una orquesta sinfónica:
Las cuerdas que son los violines, las violas, los chelos y los
contrabajos.
Los metales: Trompetas, trombones, tubas, las maderas: Oboes, etc.,las
percusiones, etc.
Todos los mencionados son instrumentos polifónicos los del teclado,
donde el instrumento musical, Rey de los instrumentos es el
Órgano…
Como príncipe tenemos al piano etc. Y recientemente una pléyade de
teclados electrónicos de todo tipo…además de la guitarra, el
arpa y muchos más instrumentos polifónicos…
Y hablando de teclados, debo de mencionar que la escala musical
desarrollada por los griegos sufrió en el pasado una
modificación muy importante, donde la justificación fue
matemática aunque su aplicación fuera eminentemente
experimental; me refiero a la escala musical temperada.
La escala temperada surge y se establece debido a que, con la escala
basada en el trabajo de los pitagóricos, los teclados no
permiten tocar una obra musical en cualquier tono; el asunto
es bastante técnico, pero diré que desde un punto de vista
matemático la solución la propuso un compositor, musicólogo
y matemático español llamado Bartolomé Ramos de Pareja; él
resolvió el problema matemáticamente, aunque no llegó a su
aplicación, pero hay que ver que esto ocurrió en el Siglo XV,
justo en la época del descubrimiento de América por
Cristóbal Colón…
Fue Juan Sebastián Bach, que no necesita presentación, quién aplicó en
forma práctica el concepto temperado, manejado por Ramos
Pareja y afinó sus órganos bajo ese principio, con el
resultado de poder tocar cualquier pieza en cualquiera de
los 12 tonos de la escala; y, para demostrarlo, escribió la
maravilloso obra, sus 24 preludios y fugas, 12 en tono mayor
y 12 en tono menor, quedando así resuelto un serio problema
técnico.
La fórmula matemática aplicable fue la de Ramos de Pareja que nos dice
que, para subir de un tono cualquiera al medio tono
inmediato superior, hay que multiplicar la frecuencia de
dicho tono por la raíz doceava de 2, que es por 1.05946… Así
para obtener el LA sostenido a partir del LA de 440 Hertz,
hay que multiplicar 440 por 1.05946 que nos da 466, que es
el LA sostenido, y así sucesivamente hasta completar todas
las notas de la escala.
México es reconocido mundialmente por haber puesto sobre el tapete, por
decirlo así, las escalas ideadas por nuestro gran violinista
y musicólogo el Maestro Don Julián Carrillo, nacido en el
siglo XlX, quien, bajo el nombre Jericó de “Sonido 13”,
concibió escalas basadas en otros algoritmos matemáticos que
generaron las escalas micro tónicas, de as que sobresalen
las basadas en tercios de tono (raíz 18 de 2) y en cuartos
de tono (raíz 24 de 2), etc., para ellas, mandó construir
pianos especiales que, conservando el mismo teclado, fueron
afinados de acuerdo a esas nuevas escalas y, claro está,
compuso música para demostrarlas.
Por último y, desde otro punto de vista, el, digamos poético, tenemos
la canción, o lied en alemán, que viene a ser la
unión entre la poesía y la música que puede cantarse a
capela, a una o más voces o además, con acompañamiento
instrumental.
Y de ahí, pasando por una gran variedad de formas y sumando otras
artes, llegamos a una muy elaborada que es la ópera, que
muchos piensan que conjunta a todas las artes…
Como aquí se ha escuchado, la música y la física han estado unidas, a
través de las matemáticas, como muchas otras disciplinas del
quehacer humano, desde antes de que dicho ser humano se
hubiese dado cuenta de tal unión…
¿Hasta donde la imaginación del ser humano podrá extenderse en esta
maravillosa creación de su cerebro, creación que puede ir de
lo más simple y pueril a lo más abstracto y profundo del
alma humana? No lo sabemos; Pero, podemos anticipar que es
probable que aun no hayamos llegado al fondo de nuestra
capacidad musical, ni al fondo de nuestros sentimientos…
Gentil Auditorio, Muchas gracias…!
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