우주의 노래(Music of the Spheres, Sound of the Universe, Ode to the Universe)
- 저건 천체의 노래(Music of the Spheres)야. / - 천체의 노래요? 그게 뭔데요?봐봐, 모든 행성들은 항성 주위를 돌고 있지.그 항성들은 은하를 공전하고,은하들은 또 서로의 주위를 돌고 있어.그 천체들의 중력 패턴을 타디스의 음악 필터에 통과시키면, 그라스크 씨.이건 우주의 소리(Sound of the Universe)인거야...우주의 소리는 정말 아름답네요."우주에게 바치는 송가(Ode to the Universe)"입니다오, 이것 봐요! 정말 굉장하잖아!
어린이들과 어른들이 함께 즐길 수 있는, 과학과 예술이 결합된 환상적인 음악회 2008년 영국 런던 로얄 알버트 홀 닥터후 프롬 콘서트 공연
태양계를 이루는 천체들, 항성 태양과 각 행성들의 주파수를 추출한 방법 설명
천체들의 주파수를 공전주기를 기반으로 계산하는 방법은 천문학과 음악 이론의 결합에 의해 이루어집니다.
이 방법은 각 천체의 공전주기를 주파수로 변환하고, 이를 인간의 청각 범위 내에서 조율하는 것입니다.
이 과정은 다음과 같이 설명할 수 있습니다.
공전주기 측정 : 각 천체의 공전주기는 천문학적 관측을 통해 측정됩니다. 예를 들어, 지구의 공전주기는 약 365.25일, 목성의 공전주기는 약 11.86년입니다.
주파수 변환 : 공전주기를 주파수로 변환하기 위해서는 역수를 취합니다. 예를 들어, 지구의 공전주기를 주파수로 변환하면 다음과 같습니다.
여기서 𝑇는 공전주기입니다. 지구의 경우 𝑇 ≈ 365.25일이므로,
이러한 근사값을 가질 수 있습니다.
주파수 조율 : 이렇게 얻어진 주파수는 매우 낮기 때문에, 이 주파수를 인간이 들을 수 있는 주파수 범위에 속할 수 있도록 조율합니다. 공식을 통해 도출된 주파수를 2의 거듭제곱으로 반복적으로 곱하여 청각 주파수 범위(약 20 Hz에서 20,000 Hz 사이)로 조정합니다. 예를 들어,
여기서 𝑛은 해당 주파수를 가청 주파수로 조율하기 위해 필요한, 각 천체마다 적절하게 선정된 임의의 값입니다. 지구의 경우, 근사값인 2^{31} 을 곱하여 가청 주파수 범위로 조정합니다.
주파수 활용 : 조정된 주파수는 음악 치료, 명상 및 천문학적 연구 등 다양한 분야에서 활용됩니다.
태양 (太陽, Sun) : 126.22 Hz
2010년 미국 항공우주국에서 촬영한 태양의 모습(좌), 2016년 3월 12일 NASA가 촬영한 태양 자기권 그림 이미지(우)
태양의 주파수는 "태양의 하모닉스"로 불리기도 하며, 태양의 진동수는 심신에 깊은 안정감을 주기 때문에 음악 치료나 명상 등에서 널리 사용됩니다.
태양의 공전주기는 약 225,000,000년입니다.
이를 주파수로 변환하고 임의의 보정계수 𝑛≈58.84, 어림 59 값으로 조율하여 가청 주파수 범위로 전환하면 126.22 Hz가 됩니다.
수성 (水星, Mercury) : 141.27 Hz
2008년 10월 6일 메신저 호(Messenger)가 2번째 플라이바이 할 때 찍은 사진(좌), 메신저 호가 찍어온 사진을 암석과 지질 구성에 따라 NASA에서 임의로 채색한 사진(우)
수성의 주파수는 그 공전주기를 1초 단위로 환산하여 계산된 주파수입니다.
수성의 공전주기는 약 88일입니다.
이를 주파수로 변환하고 임의의 보정계수 𝑛≈40.04, 어림 40 값으로 조율하여 가청 주파수 범위로 전환하면 141.27 Hz가 됩니다.
금성 (金星, Venus) : 221.23 Hz
1974년 매리너 10호(Mariner 10)가 촬영한 금성의 사진(좌), 레이더로 본 금성 표면의 모습(우)
금성의 주파수는 그 공전주기를 1초 단위로 환산하여 계산된 주파수입니다.
금성의 공전주기는 약 225일입니다.
이를 주파수로 변환하고 임의의 보정계수 𝑛≈41.60, 어림 42 값으로 조율하여 가청 주파수 범위로 전환하면 221.23 Hz가 됩니다.
지구 (地球, Earth) : 194.18 Hz
1972년 12월 7일 아폴로 17호 우주선에서 촬영한 지구의 모습(좌), 미 항공우주국 나사 NASA에서 지구의 사진을 세세하게 보정하고 선명도를 높여 공개한 사진(우)
지구의 주파수는 슈만 공명(Schumann Resonance)이라고 알려진 자연적인 전자기 진동에서 유래합니다.
구의 공전주기는 약 365.25일입니다.
이를 주파수로 변환하고 임의의 보정계수 𝑛≈30.87, 어림 31 값으로 조율하여 가청 주파수 범위로 전환하면 194.18 Hz가 됩니다.
화성 (火星, Mars) : 144.72 Hz
1999년 화성전역조사선(火星全域調査船, Mars Global Surveyor, 마스 글로벌 서베이어)에서 촬영한 화성의 모습(좌), 2001년 6월 26일에 허블 우주 망원경이 촬영한 화성(우)
화성의 주파수는 그 공전주기를 1초 단위로 환산하여 계산된 주파수입니다.
화성의 공전주기는 약 687일입니다.
이를 주파수로 변환하고 임의의 보정계수 𝑛≈33.24, 어림 33 값으로 조율하여 가청 주파수 범위로 전환하면 144.72 Hz가 됩니다.
목성 (Jupiter) : 183.58 Hz
1979년 보이저 2호(Voyager 2)가 촬영한 사진을 바탕으로 미국 지질 조사국이 보정하여 1990년에 공개한 목성의 이미지(좌), 2016년 6월 30일 허블 우주 망원경이 촬영한 목성 북극의 오로라(우)
목성의 주파수는 그 공전주기를 1초 단위로 환산하여 계산된 주파수입니다.
목성의 공전주기는 약 11.86년입니다.
이를 주파수로 변환하고 임의의 보정계수 𝑛≈36.14, 어림 36 값으로 조율하여 가청 주파수 범위로 변환하면 183.58 Hz가 됩니다.
토성 (木星, Saturn) : 147.85 Hz
2008년 7월 미국과 유럽의 공동 토성 무인 탐사선 카시니-하위헌스(Cassini-Huygens)가 찍은 토성의 사진(좌), 2013년 카시니 우주선이 토성 북극을 찍은 36개 사진을 합성한 것으로 북극 상공 육각형 모양의 구름이 돋보인다.(우)
토성의 주파수는 그 공전주기를 1초 단위로 환산하여 계산된 주파수입니다.
토성의 공전주기는 약 29.46년입니다.
이를 주파수로 변환하고 임의의 보정계수 𝑛≈37.02, 어림 37 값으로 조율하여 가청 주파수 범위로 변환하면 147. 84 Hz가 됩니다.
천왕성 (天王星, Uranus) : 207.36 Hz
1986년 1월 17일 보이저 2호(Voyager 2)가 촬영한 천왕성 사진(좌), 역시 1986년 보이저 2호에 의해 촬영된 사진(우)
천왕성의 주파수는 그 공전주기를 1초 단위로 환산하여 계산된 주파수입니다.
천왕성의 공전주기는 약 84.02년입니다.
이를 주파수로 변환하고 임의의 보정계수 𝑛≈38.37, 어림 38 값으로 조율하여 가청 주파수 범위로 변환하면 207.36 Hz가 됩니다.
해왕성 (海王星, Neptune) : 211.44 Hz
1989년 8월 17일 보이저 2호(Voyager 2)가 촬영한 해왕성 사진(좌), 1989년 동일한 시기 보이저 2호가 찍은 사진(우)
해왕성의 주파수는 그 공전주기를 1초 단위로 환산하여 계산된 주파수입니다.
해왕성의 공전주기는 약 164.8년입니다.
이를 주파수로 변환하고 임의의 보정계수 𝑛≈38.63, 어림 39 값으로 조율하여 가청 주파수 범위로 변환하면 211.44 Hz가 됩니다.
명왕성 (冥王星, Pluto) : 140.25 Hz
2015년 7월 14일 뉴 호라이즌스(New Horizons) 호에 의해 찍힌 명왕성 사진(좌), 뉴 호라이즌스 호가 찍은 사진에 색상과 보정을 더하여 더욱 선명한 질감으로 재구성한 사진(우)
명왕성은 행성에서 제외되었지만 이 포스팅에서는 포함하였습니다.
명왕성의 주파수는 그 공전주기를 1초 단위로 환산하여 계산된 주파수입니다.
명왕성의 공전주기는 약 248.0년입니다.
이를 주파수로 변환하고 임의의 보정계수 𝑛≈37.91, 어림 38 값으로 조율하여 가청 주파수 범위로 변환하면 140.25 Hz가 됩니다.
