Andrea ha scritto:
Salve, sono all'ultimo anno di Liceo Scientifico PNI e ho deciso di incentrare la mia tesina sul titolo Musica, armonia segreta della natura. Ho deciso di basare il lavoro, ovviamente, su materie scientifiche, ma attualmente ho qualche problema nel delineare bene una mappa di argomenti da collegare al mio tema centrale.
Per spiegare meglio quali sono le mie idee di base: intendo sviluppare un lavoro che mostri come la musica sia strettamente legata alla natura […]. Per fare questo pensavo di dimostrare brevemente come le struttura alla sua base possano ricollegarsi a strutture di valenza più generale. Per quanto riguarda la biologia, per esempio, avevo letto un articolo sul fatto che non solo l'orecchio ma anche il cervello e tutti i sensi percepiscono successioni di "cose" […] secondo scale logaritmiche, argomento che mi piacerebbe sviluppare ma sul quale non ho trovato alcun testo. Per la fisica invece, dopo aver seguito una conferenza introduttiva alla meccanica quantistica, ho scoperto che anche l'energia sonora può essere considerata come quantizzata, e che il primo ad individuare questa caratteristica fu Pitagora […] ma anche su questo ho trovato poco o nulla.
Per concludere, la mia richiesta è quindi di ricevere suggerimenti su che cosa inserire nella tesina e su quali testi consultare (anche in lingua inglese oltre che italiana).
Molte grazie in anticipo.
La mia risposta
SITI
La legge secondo la quale la sensazione è proporzionale al logaritmo dello stimolo è stata formulata attorno alla metà dell'Ottocento da Weber e Fechner ed è per questo nota come legge di Weber-Fechner.
Gli studi scientifici sulla fisica e la fisiologia del suono sono stato impostati dal grande scienziato tedesco Hermann von Helmholtz nel 1863. Il suo testo fondamentale Lehre von den Tonempfindungen als physiologische Grundlage für die Theorie der Musik (ed. inglese On the sensation of tone) è un classico del pensiero scientifico.
Trovi una sintetica spiegazione delle scoperte e dei metodi di Helmholtz alla voce Helmholtz in Scienziati e tecnologi. Dalle origini al 1875 Mondadori 1975, pagg.92-95. Quest’opera è facilmente reperibile nelle biblioteche, perché fa parte di un’importante enciclopedia scientifica degli anni Settanta, la EST Mondadori.
Negli ultimi decenni la ricerca sulla percezione musicale si è spostata dalla fisiologia pura alle neuroscienze, indirizzandosi decisamente verso lo studio delle complesse modalità con cui il cervello elabora la musica. Grazie anche alla messa a punto di sofisticate tecniche di MRi (Magnetic Resonance imaging)-le neuroscienze hanno chiarito come ascoltare ed eseguire musica coinvolga la totalità delle nostre funzioni cognitive. Per farti un'idea di questo affascinante campo di ricerca puoi leggere l'articolo di uno dei più accreditati ricercatori del campo, Robert Zatorre della McGill University di Montréal Music, the food of neuroscience?
Nel sito di Zatorre puoi affrontare lo studio di articoli di ricerca su questi argomenti.
Se ti serve una descrizione piuttosto completa della anatomia e della fisiologia dell'orecchio, la trovi nel sito dell'Encyclopaedia Britannica.
LIBRI E RIVISTE
Su tutti, ti consiglio due libri che sono nel contempo autorevoli e pienamente comprensibili per uno studente del quinto anno.
Il primo è Daniel J. Levitin Fatti di musica. La scienza di un'ossessione umana. Codice Edizioni €26 (lo trovi anche in edicola a un prezzo inferiore come 21o volume della serie La biblioteca delle scienze, in allegato al numero di gennaio 2009 della rivista Le Scienze )
Dopo essere stato in gioventù musicista rock, tecnico del suono e produttore musicale, oggi Levitin è un neuroscienziato di fama mondiale e dirige il Laboratory for Musical Perception, Cognition and Expertise della McGill University. Nel libro affronta molti temi connessi alla musica e alla sua percezione, dall'udito al cervello, dal versante delle neuroscienze. Argomenti direttamente connessi alla tesina sono nei capitoli 1 e 2.
L'altro libro è Andrea Frova Armonia celeste e dodecafonia. Musica e scienza attraverso i secoli BUR € 10,20 trovi . Frova è un fisico e un profondo conoscitore della musica: per la tesina ti consiglio di leggere in particolare i capitoli
3. Le componenti scientifiche della musica
6. L'udito e la percezione dell'altezza
7. Caratteri fisici, psicologici e musicali del suono
Anche se apparentemente lontano dal tuo tema, ti consiglio di leggere l'articolo di Leonardo Alfonsi e Luca Gammaitoni Senti che bel rumore pagg.95-99 Le Scienze vol. 487 Marzo 2009. In particolare, nel box Dal rumore alla musica (pagg.98-99) trovi una spiegazione sintetica ma profonda della differenza fra rumore e musica (si parla di spettro di Fourier del segnale sonoro: puoi eventualmente chiedere aiuto all'insegnante di fisica).
Il rumore è un concetto molto profondo in fisica. Nel sito del NIPS Laboratory, diretto dal prof. Gammaitoni, puoi vedere un video che spiega le molteplici implicazioni del rumore in fisica. Il libro di Bart Kosko Rumore. Scienza, tecnologia, ecologia Garzanti 2008, 19,50€ può fornirti spunti interessanti per la tesina.
MECCANICA QUANTISTICA E PITAGORA?
Su questa parte della tua richiesta ho qualche perplessità.
Anche l'energia sonora, come tutte le altre forme di energia, è quantizzata: non vedo però alcun legame con gli studi di Pitagora sulla musica. Certamente il relatore della conferenza a cui hai assistito ha trovato un legame intelligente fra i due campi ma ti confesso che non riesco proprio a ricostruirlo. Forse ha parlato di fononi, e quindi di quantizzazione delle frequenze di un solido e, per traslato, di un'onda sonora emessa. Ma questo è un argomento veramente troppo difficile … Quindi non posso esserti d'aiuto.
Ti fornisco però un consiglio. Se vuoi affrontare temi di fisica (classica e non quantistica) legati alla musica il testo di riferimento è Andrea Frova Fisica nella musica Zanichelli € 65,50.
Buon lavoro