KÕLAKODA – füüsika

Tiit K?ler

 

Parim muusika ühendab üllatuse ja ennustatavuse

Meie aju on väga osav mõistma kõnet isegi mürarohkes ruumis. See kohastumus tagab teile mõnusa vestluse lõbusal kokteilipeol või tüütul seminaril. Nüüd on teadlased hakanud mõistma närvirakkude ühendusi, mis on selle võime taga. Rahvusvaheline teadlaste meeskond kasutas neurokuvamise meetodit ja leidis, et mürast signaali tabada aitab aju vasak poolkera.

Iga päev viibime eri allikatest lähtuvate erinevate helide keskkonnas, alates liik­lus­mürast kuni sosinani. Mürasignaalid vastastikmõjustuvad ja võistlevad omavahel, kui aju neid töötleb. Seda protsessi nimetatakse üheaegseks maskimiseks.

Hidehiko Okamoto Münsteris asuvast biomagnetismi ja biosignaalide analüüsi instituudist ja tema kolleegid Jaapanist ning Kanadast kasutasid neurokuvamise tehnikat magneto­entsefalograafiat, et jälgida seda protsessi. Vabatahtlikud kuulasid testheli ja taustahelide kombinatsioone. Testitavad helid mängiti kas vasakusse või paremasse kõrva, võistlev müra aga saadeti kas samasse või teise kõrva.

Registreerides aju reageeringu neile erinevatele helide kombinatsioonidele, nägid teadlased, et aju vasaku poolkera närvirakud olid mürakeskkonna ja tabatavate helidega seoses kõige aktiivsemad.

 

Roosa muusika reeglid

Kõigis kultuurides on väärtuslikuks peetud sellist muusikat, mida iseloomustab muu hulgas ka üllatuse ja ennustatavuse optimaalne tasakaal. Liiga palju üllatust – ja tegu on juhusliku müraga. Liiga palju ennustatavust – ja varsti tüütab see meid ära. Õnnelik kesktee asub kusagil vahepeal. Ent kas füüsikal on ütelda oma sõna ja pakkuda mingit protseduuri muusika väärtuse mõõtmiseks?

1970. aastate keskel avastasid kaks Berkeley füüsikut Richard Voss ja John Clarke, et inimese loodud muusikal on iseloomulik spektraalne kuju. Helijärjestuste spekter näitab välja, kuidas on helitugevus jaotunud helisageduste ehk helikõrguste vahel. Voss ja Clarke avastasid, et kõigil nende uuritud muusikaliste vormide spektril oli iseloomulik kuju, mida insenerid kutsuvad 1/f müraks (öeldakse „üks jagatud eff müra”). See asub ennustamatuse ja ennustatavuse piiril, mis tähendab füüsika keeles, et helijärjestuses esinevad korrelatsioonid kõigi ajaintervallide puhul.

Seda müra kutsutakse roosaks müraks ja niisugust müra tekitab ka suur osa elektroonilisi seadmeid. Sellistes roosa müra laadsetes helijärjestustes leidub madalama sageduse komponente kui kõrgema sagedusega osiseid.

Iga oktaavi kohta kahaneb selle müra võimsus 3 detsibelli ehk müral on võrdne võimsus näiteks sageduste vahemikus 40–60 hertsi ja vahemikus 4000 kuni 6000 hertsi. Inimene kuuleb aga nõnda, et 40–60 Hz tundub olevat sama intervall nagu 4000–6000 Hz.

Muidugi lisandub muusikas ka stiil ja ülesehitus. Kui ülesehitus on rangelt piiritletud nii komponeerimise kui esituse reeglitega, on see ennustatavam kui piirangutest vaba stiili puhul. Kuulaja ei saa palju uut informatsiooni, tajub vaid, et tuntud info on ikka veel jõus. Kui stiilil on liiga vähe piiranguid, on ennustamatus liiga suur ja kuulaja ei suuda muusikaga kaasa minna. Klaverilõhkumise sümfooniat juba mitu korda kuulama ei minda.

1960. aastate lõpul arvas Ameerika bioloog Gunter Stent, et muusika peab arenema suurema stilistilise vabaduse poole. Mida see ka tegi. Ja see oli ka ainus suund, kuhu liikuda. Iidsete aegade rütmiline trummipõristamine, totaalselt ennustatav muusika, on ennustamatuse poole liikunud läbi aegade. „Igal arenguastmel, antiigist keskajani, läbi renessansi ja baroki, romantismi, atonaalse ja modernse perioodi on evolutsioon kulgenud alla piirangute lõdvenemise trepist, ja iga järgmine aste alla on provotseeritud eelmise astme uudsete omadustega repertuaari ammendumisest,” kirjutab inglise füüsik John D. Barrow oma raamatus „Impossibility” („Võimatus”).

See areng on viinud aga muusikalise informatsiooni keerukustumiseni.

Iseorganiseeruv muusika

Keerukustumist kiirendasid nii noodikirja teke kui uue meedia võimalused muusika salvestamiseks ja taasmängimiseks. Selle evolutsioonilise protsessi kulminatsioonina nähakse näiteks John Cage’i muusikat, kus on püütud vabaneda kõigist piirangutest ning lasta kuulajatel luua, mida nad vaid soovivad – Aladdini imelambi omamoodi muusikaline kehastus. Selline muusika ei vaja interpreteerimist, see ongi interpretatsioon. Muusika erineb mürast vaid seetõttu, et mängu tuleb kontekst.

Tänaval või tsehhis on tegu müraga, kontserdisaalis muusikaga. Samalaadset arengut võib täheldada ka kujutavate kunstide seas – maalide ennustamatus kasvab. Nõnda peegeldab muusika ja maalikunst füüsikalise maailmapildi muutumist rangelt, Newtoni ja Laplace’i aegselt ennustatavuselt kvantmehaanilise tõenäosusliku ja vahel ka unenäolisena tunduva universumi suunas.

Müra visualiseerimine, juhuslikuna tunduvate järjestuste nähtavaks tegemine on aktuaalne praegugi. Tallinna graafikatriennaali tööde seas oli näha vähemasti kolm omajagu sarnast teost, kus suurele pinnale oli kantud näiliselt juhuslikult tillukesi kujundeid: pind oli täis täksitud mehikesi või triipkoode või mida tahes. Üks neist oli Leonhard Lapinilt. Kui sellist kujundipinda vaadata nõnda, et ümbritsev ruum elimineerida, ei suuda silmad end teravustada. Kaob kauguse ja ruumi taju. Samamoodi kaob kauguse ja ruumi taju ka kahe telekanali vahele sattunud TV-ekraani pikemal vahtimisel. Sest tegu on 1/f müraga. Kõik sagedused on omamoodi võrdsed. Lõpuks kaob ka ajataju. Ideaalne 1/f müra kohaselt komponeeritud helitöö kaotab selle andunud kuulaja jaoks aja. Aeg kaob ja ühes sellega kaob ka ennustatavuse/ennustamatuse rajajoon.

Muusika on siinkohal astunud üle kriitilise piiri – nii nagu seda määratleb füüsika. Jõutakse sellisesse iseorganiseeruvasse kriitilisse olekusse nagu näiteks liivakuhi, mille otsa pidevalt liivateri peale puistatakse ja mis organiseerib end läbi laviinide kaootiliseks, ent korrastatud moodustiseks. Nõnda organiseerivad end ka vulkaanid, maavärinad, ökosüsteemid – ja majandussüsteemid.

Mozartist biitliteni, Ellerist Pärdini ilmutab muusika iseorganiseeruvat kriitilist olekut. Sellise oleku läbi oleme lõppkokkuvõttes tekkinud siia ilma meiegi – ja ehk seepärast tundub meile selline muusika, kust me leiame helimustrite kohalolu kõigis ajaintervallides, kõige külgetõmbavam, uudsuse ja püsivuse võluvaima sümbioosina.

 

Elektroakustiline jõuluime

Kuid kriitilistes olekutes on ennustamatuid külgi. „Muusika kommunikeerub meiega emotsionaalselt ootuste süstemaatilise rikkumise kaudu,” ütleb muusik ja neuropsühholoog Daniel Levitin.

Kui nii, siis on sobilik viidata Manchesteri ülikooli teadlaste saavutusele. Novembri alul tutvustasid nad oma muusikasüsteemi, mis peaks „looma uusi muusika ja helide vorme”. 2,25 miljonit naela maksnud Novarsi uurimiskeskus peaks viima ühendusse traditsioonilised muusikud ja tehnoloogia viimase sõna. Siiani on sellest „elektroakustilisest” muusikast teada vaid aparatuuri hind, mis on 150 000 naela, ning fakt, et see on paigutatud sadade kummisilindritega vooderdatud betoonseintega ruumidesse. Ja veel seegi, et muusikat saab salvestada 24 kanalisse. Ehitise avas kontsert, kus esitati elektroakustilise muusika pioneeride Francis Dhormonti ja Gereald Bennetti loomingut.

Säherduse muusika viljelejad on veendunud, et klassikaline muusika ei ole ära kasutanud nüüdistehnoloogia võimalusi. Dhormonti sõnadega on tegu ars nova ümberpööratud versiooniga, sestap siis nimi Novars – New Art, New Science. Mida see ka ei tähendaks, loodavad entusiastid, et uus keskus võimaldab esitada selliseid elektroakustilisi helitöid, mida ei võtaks ette ükski traditsiooniline orkester. Muuhulgas põimitakse muusikasse loodushelisid. Keda asi huvitab, võib lugeda lähemalt www.novars.manchester.ac.uk.

Keda asi ei huvita, see võib minna näiteks mõnda kirikusse ja kuulata traditsioonilist kristlikku jõulumuusikat. Millesse, muuseas, on kindla peale põimunud ka loodushelid: õues kondavate koerte klähvimine, taksokummide vilin ja miks mitte isegi mõne lõbusa jõululise hõiked kusagilt lähima pargi puu otsast.

Kõike seda saab kuulda naelsterlingivabalt. Ja veenduda, kas on traditsiooniline jõulumuusikagi komponeeritud roosa müra reeglite kohaselt.