Чуть более шести месяцев назад космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба (JWST) доставил свои первые фотографии, ослепив мир, открыв космос в великолепных ярких цветах. Первое изображение, переданное в июле, показало скопление галактик, расположенное в небе Южного полушария, в 5,12 миллиардах световых лет от Земли. По словам президента США Джо Байдена, это был «самый глубокий и четкий инфракрасный снимок далекой вселенной», сделанный человечеством до сих пор. Но НАСА не ограничилось визуальным обнародованием этих первых изображений JWST. Используя долгую историю любви между музыкой и астрономией, ученые сопоставили цвета с разной высотой звука.
Музыка и астрономия: древняя история любви
Музыка и пространство могут показаться неестественными партнерами — в конце концов, нет воздуха — значит нет звука. Но для наших предков связь была очевидна. В Древней Греции такие мыслители, как Аристотель, считали, что Земля находится в центре Вселенной. Однако это не делало ее неизменным идеалом: для древних земные явления были постоянно меняющимися, отражением несовершенства нашей планеты. Небо, напротив, считалось неизменным и вечным, и поэтому достойным подражания. Несколько звезд двигались относительно других — так называемых «планет» в этимологическом смысле (ибо «планета» означает «блуждающая звезда»). Древние знали о семи из них: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн, плюс Солнце и Луна. Это число будет указывать на состав дней недели, а также на музыкальную гамму.
Действительно, для древних греков каждая планета висела на сфере, которая, в свою очередь, вращалась вокруг Земли. Учитывая, что движение здесь издавало звук — например, когда два объекта трулись друг о друга или когда ноги касались земли — имело смысл, что движущиеся сферы в космосе также должны издавать звуки. В отличие от тех, что слышали на Земле, они считались идеальными, что побудило Древних использовать звезды в качестве шаблона для земной музыки. Вот почему в Средние века астрономия и музыка были объединены в квадривиум, в который также входили арифметика и геометрия, и заложили основы гуманитарного образования.
Нанесение звезд на музыкальную шкалу
Но как сплести воедино ноты и планеты? Это, по общему признанию, самая сложная часть. Некоторые ученые связывают высоту звука с расстоянием до планеты, другие — с ее скоростью. Чтобы сделать композиции более запутанными, в то время различались представления об относительном положении планет в Солнечной системе. Немецкий астроном Иоганн Кеплер (1571-1630) был одним из ученых, которые наиболее заметно использовали эту древнегреческую концепцию «музыки сфер» (также известную как musica universalis) для составления карты планетной системы. Открытия Кеплера катапультировали нас в современный космос: он определил, что Солнце не только не находится в центре Солнечной системы, как предполагал Николай Коперник в прошлом столетии, но и что планеты вращаются вокруг него по эллиптической, а не круговое движение.
В результате расстояние и скорость менялись по ходу движения по орбите. Стало невозможно связать одну ноту с одной планетой, что привело его к выводу, что планеты поют мелодии. Конечно, все это должно было оставаться гармоничным: чтобы планета издавала мелодию, самый высокий звук должен хорошо сочетаться с самым низким. В конце концов, Кеплер отказался от своих мелодий, чтобы сосредоточиться на изложении своего третьего закона движения планет в 1619 году. Хотя мы уже давно отказались от идеи планетарных сфер, «музыка сфер» оставила свой след — даже сегодня песни и альбомы продолжают носить ее имя, включая последний опус Coldplay. Отношения между астрономией и музыкой продолжали развиваться: музыка вдохновлялась астрономическими концепциями, объектами или людьми или, альтернативно, опиралась на реальные астрономические данные.
Наследники Кеплера
Вместо того, чтобы отображать планетарные системы, наследники Кеплера теперь наносят на карту небо с помощью звуков, следуя нескольким избранным правилам. Интенсивный свет на изображении преобразуется в интенсивный объем: более яркий объект производит более громкий звук. В свою очередь, продолжительность звука соответствует внешнему виду объекта: короткая для звезды (которая, по сути, является пятном на изображении), длинная для туманного облака. Что касается шага, он может напрямую отражать частоту света (чем выше тон, тем выше частота) или быть пространственным кодированием (чем выше объект на изображении, тем выше шаг).
В этом случае образ туманной «горы» будет производить звонкий подъем и падение. На снимке центра нашей Галактики, выпущенном для космического телескопа Чандра, сочетаются оба метода: пространственное кодирование с разными частотами света, представленными разными инструментами (колокольчики для рентгеновских лучей, струны для видимого света и пианино для инфракрасного). В 1606 году французский философ Блез Паскаль писал, что «вечная тишина этих бесконечных пространств» приводила его в ужас. Однако для современных ученых они представляют собой игровую площадку света и особенно музыки.
