Scienza

Questa è la musica del bosone di Higgs

Un fisico e musicista ha trasformato in uno spartito i dati del grafico del Cern. Il risultato è sorprendente: ascoltatelo

Bosone di Higgs

L'esperimento del Cern per la ricerca del bosone di Higgs – Credits: Ansa

Eclettico bosone di Higgs, capace di rivoluzionare la fisica, esaltare gli scienziati, incantare il mondo, e ora anche deliziare le orecchie con il suo suono trillante .

E se avete (giustamente) trovato un po’ criptico il grafico con cui gli scienziati del Cern hanno presentato qualche giorno fa la loro grande scoperta , di certo potete godervi la sua trascrizione in musica: un delizioso motivetto ad alto contenuto scientifico messo a punto dal fisico e musicista Domenico Vicinanza, del Consorzio Europeo DANTE, in collaborazione con Mariapaola Sorrentino e Giuseppe La Rocca.

I fisici hanno eseguito una sonificazione, cioè hanno associato i dati indicati dal grafico a delle note, ottenendo una musica. Di per sé l’idea di “criptare” una informazione all’interno di suoni non è affatto nuova. In fondo sono forme di sonificazione anche i tamburi parlanti africani, o gli squilli di tromba che indicavano alle truppe cosa fare sul campo di battaglia. Ma la declinazione scientifica di questo strumento antichissimo utilizza strumenti avveniristici.

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In teoria il principio è semplice: a ogni dato  dell'immagine prodotta dall’esperimento Atlas (uno dei due che hanno dato la caccia all’Higgs) è stata associata una nota. Il picco del bosone di Higgs è rappresentato dalle note 23-27 di questo spartito .  E se il solo pianoforte non vi fa battere il cuore, forse apprezzerete l’arrangiamento per piano, contrabbasso pizzicato, marimba, xilofono e percussioni .

Sembra un gioco ma non lo è. Per ottenere “la musica del bosone” si è dovuto scegliere tra una infinità di alternative diverse, selezionando il criterio migliore per rendere la traduzione da dati a note allo stesso tempo fedele e gradevole.

“Per la riuscita di questa sonificazione è stato fondamentale far lavorare in parallelo un gran numero di computer connessi da una rete molto veloce. La chiave è stata la European Grid Infrasctructure (EGI), la più grande infrastruttura europea di calcolo distribuito (Grid). EGI è pubblica ed è costituita da decine di migliaia di computer collegati insieme tramite una rete al servizio della ricerca chiamata GEANT grazie alla quale è possibile scambiarsi informazioni a una velocità 1000 volte superiore a quella consentita da un computer casalingo connesso a una rete commerciale”, spiega Domenico Vicinanza.

Questo sistema ha permesso di studiare innumerevoli possibili soluzioni, applicando diversi criteri di sonificazione e selezionando il più efficace. Il risultato è una melodia che segue esattamente il profilo dei dati sperimentali. “Nonostante la complessità dei calcoli che sono stati necessari, l'idea di base è semplice: al crescere o decrescere dei dati è associato il crescere o decrescere degli intervalli musicali. Ora siamo al lavoro con altre mappature per utilizzare il ritmo in modo scientificamente significativo. Ad esempio, al crescere dei dati le note possono essere rallentate per poter essere ascoltate più attentamente”, continua Domenico Vicinanza.

Tutto questo lavoro non ha solo un fine artistico: anche dal punto di vista scientifico la sonificazione è una cosa seria. Immaginate di osservare un grafico con moltissimi punti, corrispondenti ad altrettanti dati: riuscireste a cogliere subito quello anomalo, un po’ troppo grande o un po’ troppo piccolo? Sicuramente no. Ma ascoltando una melodia è molto più facile cogliere la nota un po’ dissonante, che ha bisogno di particolare attenzione.

Nel passato Domenico Vicinanza ha eseguito altre sonificazioni al servizio della ricerca, ad esempio ha trasformato in musica i grafici corrispondente alle vibrazioni dei vulcani. In quel caso risultava estremamente facile accorgersi “ad orecchio” di una eruzione in arrivo. L’utilità della musica del bosone di Higgs è meno intuitiva perché la mole dei dati in gioco è enormemente più ampia e tutto è molto più complesso, il principio di fondo però resta valido. E di certo c’è un vantaggio immediato: “La sonificazione, così come è stata fatta in questo esempio, si presta anche a consentire a ricercatori ipovedenti e non vedenti di poter fare analisi  ascoltando i dati al posto di vederli rappresentati in un grafico. La breve melodia al pianoforte contiene infatti esattamente le stesse informazioni quantitative e qualitative del grafico che rappresenta il picco dell'Higgs”, dice ancora Domenico Vicinanza.

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