Musica, Scienza e filosofia tesina

Dall’arte alla scienza, all’arte

Martorello Marta Classe V B

Scientifico

Liceo Scientifico “Giovenale Ancina” Anno scolastico

2013/2014 Musica

“La più poetica e la più precisa delle arti,

vaga come un sogno ed esatta come l'algebra.”

- Guy de Maupassant

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Indice

Introduzione

• Pag. 5

Cenni storici e nozioni teoriche musicali Pag. 7

La musica in fisica

• Descrizione fisica del suono Pag. 11

La musica in matematica

• Dalla scala di Pitagora all’informatica Pag. 15

Interpretazione filosofica della musica

• Nel pensiero degli ultimi anni dell’ottocento Pag. 19

Conclusione

• Dall’arte all’estetica, dall’estetica alla scienza Pag. 21

Fonti

• Bibliografia, sitografia, videografia

Introduzione

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Cenni storici e nozioni teoriche musicali

La musica è, fin dai tempi antichi, parte essenziale della vita degli esseri umani. Se nella preistoria accompagnava prevalentemente i rituali religiosi, fin dall’antica Grecia ha assunto valore per ambiti molto diversi tra loro come la filosofia, la matematica, e la medicina - ad uno dei filosofi e matematici più famosi di tutti i tempi, Pitagora, sono attribuiti la scoperta e lo studio della scala musicale a otto note, ancora oggi utilizzata per lo studio basilare della teoria musicale. Al giorno d’oggi, la musica è soprattutto un fenomeno culturale di massa, capace di stabilire trend, mode, creare e cancellare idoli e simboli identificativi di intere generazioni. È possibile trovarla ovunque: nei film e negli sceneggiati, negli stadi, come sottofondo in supermercati, ascensori e musei.

La vera e propria base della musica è il ritmo, il quale suddivide un brano in battute, e le battute in pulsazioni. Queste ultime - generalmente due o quattro per battuta - sono la struttura più semplice a cui si possa ricondurre qualunque tipo di musica: esse sono sempre presenti e facilmente rilevabili dall’orecchio umano, anche in un brano in cui non ci siano percussioni che le rendano evidenti. È opinione largamente condivisa nella musicologia che queste pulsazioni siano riconducibili al rumore dei passi dei nostri antenati - non quindi al ritmo cardiaco (come il termine stesso può forse portare a credere), ma a qualcosa di strettamente collegato all’evoluzione della specie umana.

Non a caso, infatti, l’uomo pare essere l’unico animale ad aver sviluppato un vero e proprio senso del ritmo.

La musica, secondo una delle teorie più accreditate, sembra essere nata proprio dal ritmo, seppur la sua origine sia ancora assolutamente incerta. Una delle ipotesi più affascinanti individua la musica come prerogativa dell’uomo: seppur molti grandi compositori si siano ispirati al regno animale per le proprie opere (basti pensare alla Primavera di Antonio Vivaldi, in cui il violino riproduce il verso degli uccelli), esso usa suoni e melodie come mezzo per comunicare - si può quindi dire che il cinguettio di un canarino si avvicini concettualmente più alla nostra parola che al suono di un flauto.

La questione si concilia quindi con semplicità ad alcune delle caratteristiche che rendono l’uomo diverso dal resto degli animali, ovvero la capacità di svolgere deduzioni logiche, di ragionare, di provare emozioni che vanno al di là del semplice istinto animale, pur essendo strettamente legate a quest’ultimo. È quasi una conseguenza lineare, perciò, che la musica sia stata terreno di dibattiti teorici e filosofici per molto tempo, con un filo conduttore principale dal quale raramente il dibattito stesso si discostava: qual è la connessione tra musica e scienza, quale invece quella tra musica e irrazionalità?

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La musica in fisica

Descrizione fisica del suono

La musica è fondamentalmente un accostamento di suoni. Questi suoni vengono prodotti da gruppi di due o più strumenti musicali (è il caso delle orchestre, dei quartetti, dei duetti), da uno strumento solista, oppure da una voce o un gruppo di voci, spesso accostato ad uno strumento di accompagnamento come il pianoforte (cori Gospel, Opera).

Le diverse note (ovvero i singoli suoni che, in successione, producono la melodia) emesse da ciascuno strumento sono essenzialmente onde sonore che acquisiscono diverse forme a seconda dello strumento da cui vengono emesse, conferendo a ciascuno un particolare timbro che lo differenzia dagli altri gruppi di strumenti.

Vediamo ora una descrizione fisica del suono.

Il suono è prodotto dalla messa in vibrazione di un corpo, il quale produce onde sonore che si propagano in un mezzo elastico, ovvero in un mezzo che oppone resistenza ad una perturbazione e che tende a ritornare alle condizioni iniziali una volta che essa è terminata. In condizioni normali questo mezzo è l’aria, e in essa il suono viaggia a 340 m/s. L’onda può tuttavia trasmettersi anche attraverso altri mezzi, viaggiando a velocità maggiori in mezzi con densità maggiori [Tabella 1].

Nel vuoto, mancando il mezzo, il suono non esiste.

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In quanto onda, la propagazione del suono è descritta da due caratteristiche fondamentali: la frequenza e la lunghezza d’onda.

La frequenza è il numero di oscillazioni compiute dall’onda in un secondo, la lunghezza d’onda, invece, è la distanza tra due creste o due ventri consecutivi di un’onda, ovvero lo spazio tra i due punti più bassi o più alti nella rappresentazione grafica dell’onda.

Frequenza e lunghezza d’onda possono essere messe in relazione fra loro inserendo un terzo dato, il periodo, cioè il tempo necessario perché sia compiuta un’oscillazione completa. Sapendo che frequenza (f) e periodo (T) sono legate dalla relazione

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f = T

Mentre la lunghezza d’onda (λ) e il periodo sono legate dalla relazione

λ = v * T

Dove v indica la velocità del suono nell’aria, possiamo dedurre che f e λ siano inversamente proporzionali:

λ = v / f

Nell’ambito della musica, inoltre, ogni frequenza corrisponde ad una specifica altezza del suono emesso. Questo significa che, al variare della frequenza, l’orecchio umano percepisce un suono più acuto o più grave a seconda che la frequenza diventi rispettivamente maggiore o minore. Per esempio, un diapason da concerto è intonato sul La sopra il Do centrale, e corrisponde ad una frequenza di 440 Hz. Utilizzando il suono del diapason, l’intera orchestra è in grado di accordare il proprio strumento, facendo riferimento all’altezza del suono da esso provocato (da cui il nome).

Figura 1