Constelaciones de notas musicales

Portada móvil

Uno de los casos más especiales y llamativos de la relación entre la ciencia y el arte es el de la hermandad entre la astronomía y la música. Hubo un tiempo en el que el saber de las estrellas abrió sus brazos para dar cobijo a las teorías musicales. Esto otorgaba a este arte una potestad metafísica y cósmica. Hablamos con José Antonio Caballero, astrofísico licenciado por la Universidad Complutense de Madrid y doctorado en el Instituto de Astrofísica de Canarias para discutir dónde ha quedado esa conexión tan especial en la actualidad.

TEXTO POR MIGUEL ÁNGEL ALEGRE
ILUSTRADO POR GISELFUST
ARTÍCULOS
ASTRONOMÍA | MÚSICA
14 de Diciembre de 2020

Tiempo medio de lectura (minutos)

Todos a bordo del carro de Helios (o la barca de Ra, según las creencias de cada uno) que en esta ocasión tan especial se saldrá de su ruta diaria habitual y ampliará su recorrido hasta los límites del universo. 

Una amistad de la infancia

Desde la Antigüedad algunos pensadores intentaron descifrar el orden cósmico desde los preceptos de la música, como si el universo fuera un gran instrumento del cuál se desprendieran las más hermosas melodías.

En el siglo IV a. C., los pitagóricos creían que cada cuerpo celeste producía un sonido característico al girar en su órbita. Estos, al sincronizarse entre sí, componían la denominada «música de las esferas». Cada uno de los cuerpos celestes: el Sol, la Luna y los cinco planetas visibles (Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno), se correspondían con una de las siete notas de la escala musical.

Pero no solo en Occidente se dotó a la música de un valor místico y trascendental para la comprensión del mundo. En China, Confucio (551-479 a. C.), al igual que los pitagóricos en Grecia, otorgó poderes sagrados a los números, estrechamente relacionados con la producción musical por medio de la aritmética. Por aquel entonces, la música se basaba en el reglamento que el legendario Ling-Lun había establecido. Este matemático y filósofo había recibido el encargo del emperador Huang-Ti de encontrar la relación de la música con las leyes del universo. Así pues, partió en su búsqueda hacia los bosques y parajes más recónditos de China. Dio con ella en una caña de bambú, a la que fue cortando cada vez un tercio de su longitud, y formó la escala pentatónica, configurada por cinco notas y que da a la música oriental ese matiz tan característico y distintivo con respecto a la occidental.

Esto ocurrió cuando las órbitas eran circunferencias perfectas y la Tierra se encontraba en el centro del universo. Pero el ser humano quiso seguir indagando y continuaron observando y diseccionando el cielo. Llegó un momento en el que los nuevos descubrimientos acerca de los movimientos de los planetas dejaron de encajar en los modelos de órbitas circulares. La sinfonía celestial se vio interrumpida por acordes disonantes y cacofonías. El instrumento cósmico se había desafinado y había que volver a ajustarlo.

De ello se dio cuenta Johannes Kepler (1571-1630). Basándose en el modelo heliocéntrico de Nicolás Copérnico (1473-1543) y en las leyes pitagóricas, en su obra Harmonices Mundi (1619) propuso que las distancias de los planetas al Sol dependían de esferas que se encontraban en el interior de poliedros perfectos, anidadas unas dentro de otras como si de una muñeca rusa se tratase. Sin embargo, este sistema no llegaba a explicar perfectamente el movimiento de los planetas. Fue entonces cuando Kepler entró en una crisis originada por la tensión entre sus ideas religiosas y sus cálculos. Su ferviente fe le hacía difícil admitir que Dios no hubiera organizado el mundo utilizando formas simples. Probó con otras geometrías distintas a la esfera, hasta llegar, con gran decepción y hasta considerándolo un fracaso, a la elipse. Las órbitas de los planetas describían una elipse alrededor del Sol y éste se encontraba en uno de los focos de la elipse. Por suerte, esto no es un relato sobre discordias doctrinales. De este hecho Kepler infirió sus famosas tres leyes, había conseguido deducir dónde se había vuelto a ocultar la armonía universal.

Modelo cosmológico de Kepler. Kepler. 1596. Mysterium cosmographicum
Modelo cosmológico de Kepler. Kepler. 1596. Mysterium cosmographicum

Kepler estipuló que la frecuencia de los sonidos que emitía cada planeta dependía de la velocidad de su movimiento alrededor del astro rey. Cuanto más rápido fuera este movimiento, más agudo sería el sonido. La velocidad cambiaba a lo largo del giro en torno al Sol, y el sonido recorría un intervalo musical entre el perihelio, el punto más cercano al Sol, en el que el planeta alcanzaba la mayor velocidad, y el afelio, el punto más alejado a nuestra estrella, donde la velocidad se veía reducida a mínimos. Este intervalo musical estaba bien definido y era específico para cada planeta. Además de esta música individual de los planetas, distintas armonías regían las relaciones entre ellos.

Escala de cada uno de los planetas del Sistema Solar. Kepler, J. 1619. Harmonices Mundi Libri V.
Escala de cada uno de los planetas del Sistema Solar. Kepler, J. 1619. Harmonices Mundi Libri V.

¿Qué ha sido de cada una de ellas?

¿Qué pasa en la actualidad? La teoría de la música de las esferas carece de validez. ¿Acaso el recital de las estrellas terminó y ni siquiera llegamos a tiempo para los bises? ¿La época contemporánea está condenada a un universo sin banda sonora? Podría parecer entonces que el ahora es bastante aburrido, y este supuesto mutis realzaría el pensamiento cliché de que todo tiempo pasado fue mejor, al que se le reviste con la cualidad de lo casi mágico y místico. Por suerte, esto no es así. No sabemos si gracias al himno de Rihanna Don’t Stop The Music, pero el concierto de la orquesta sideral continúa. El cosmos sigue deleitándonos con sus cantos.

«Ahora la música de las esferas está en la teoría de las cuatro fuerzas fundamentales», sentencia José Antonio Caballero. Como divinidades, estas interacciones entre las partículas subatómicas son, a juicio de Caballero, las que entretejen la armonía y establecen el orden de nuestro universo. Son la fuerza la gravitatoria, la electromagnética, la interacción nuclear fuerte y la interacción nuclear débil.

Estas cuatro fuerzas surgieron del Big Bang, que constituye la teoría cosmológica más aceptada en el presente. Previo al Big Bang, ni siquiera existía un antes, el espacio y el tiempo se crearon en el momento en que éste ocurrió. Pese a su nombre, no hubo ninguna explosión. Esta imagen tan extendida en el imaginario popular hace presuponer que había una alta concentración de materia y energía en un solo punto, cuando lo que en realidad había era la nada absoluta.

«Al principio las cuatro fuerzas estaban unificadas. Esto significa que compartían la misma fórmula y las partículas que las canalizaban», comienza a explicar Caballero. A los 10-43 segundos, la primera en nacer fue la fuerza de la gravedad, que es la atracción que ejerce un cuerpo sobre otro. Salvó al Universo del inminente colapso tras el aún reciente parto cósmico. En el segundo 10-36, la interacción nuclear fuerte se separó de sus hermanas. Ésta es la fuerza que mantiene unidos los componentes nucleares de los átomos. La fuerza electromagnética y la interacción nuclear débil permanecieron juntas bajo la forma de la fuerza electrodébil hasta el segundo 10-11, cuando se emanciparon la una de la otra. La interacción nuclear débil es la responsable de la mayoría de los procesos radiactivos. La fuerza electromagnética es aquella que interviene sobre los cuerpos eléctricamente cargados. Hay de dos tipos, una de atracción entre partículas de diferentes cargas (positiva y negativa) y otra de repulsión entre partículas con la misma carga (ambas positivas o ambas negativas). Es la versión de la ciencia física de Jano, el dios romano de las dos caras, o del binomio Bastet-Sekhmet de la mitología egipcia, la apacible deidad gato capaz de transformarse en la iracunda y vengativa leona.

A partir de los cien segundos comenzaron a formarse los primeros átomos de hidrógeno y helio. Poco a poco todo fue creciendo hasta que cien millones de años después aparecieron las primeras estrellas, que fueron formando las primeras galaxias. El universo ahora tiene más de trece mil millones de años de edad. Nuestro sistema solar, cuatro mil millones de años.

Pero en esta teoría del Big Bang sigue faltando una cuerda por afinar. Ese intervalo de tiempo hasta los 10-36 segundos, la llamada era de Planck, es todo un misterio. ¿Qué sucedió exactamente ahí? Caballero afirma que quien lo descubra pasará como un héroe a los libros de Historia. «Cuando se desvele este secreto se podrá por fin realizar los últimos arreglos a la sinfonía de los astros, añadir las notas y los acordes que faltan, y colocar la doble barra de cierre al final del último pentagrama. Se completará así la partitura del universo».

Para saber más:

¿A qué suenan los planetas? Longitud de Onda. (2 de marzo de 2017). Radio Clásica. https://www.rtve.es/radio/20170302/suenan-planetas/1497402.shtml

García Martín, R. 2009. La teoría de la armonía de las esferas en el libro quinto de Harmonices Mundi de Johannes Kepler (Trabajo fin de máster). Universidad de Salamanca.

Hasler, J. 2013. Contribuciones de Kepler a la continuidad y transformación de la tradición de la música de las esferas. XIV Jornadas Interescuelas/Departamentos de Historia. Departamento de Historia de la Facultad de Filosofía y Letras. Universidad Nacional de Cuyo, Mendoza. http://cdsa.aacademica.org/000-010/114

Hernández, P. ¿Qué ocurrió durante el Big Bang? http://astronomia.net/cosmologia/BBhistoria.htm

Kepler, J. 1619. Las armonías del mundo, libro quinto, en Hawking, S. 2005. A hombros de gigantes. Las grandes obras de la física y la astronomía. Barcelona, España: Crítica. Una versión en pdf de la obra de Kepler se encuentra disponible en : https://ia800308.us.archive.org/33/items/ioanniskepplerih00kepl/ioanniskepplerih00kepl.pdf

Kinkeldey, O. 1948. The Music of the Spheres. Bulletin of the American Musicological Society. 11/12/13. 30-32.

Liern Carrión, V. 2011. ¿Qué ha sido de la música de las esferas?. Suma. 67. 107-113.

Maruani J., Lefebvre R. y Rantanen M. 2003. Science and Music: From the Music of the Depths to the Music of the Spheres. En Maruani J., Lefebvre R. y Brändas E.J. (eds) Advanced Topics in Theoretical Chemical Physics. Progress in Theoretical Chemistry and Physics, vol 12. Springer, Dordrecht.

Las fuerzas fundamentales del universo. https://www.astromia.com/astronomia/fuerzasfundamentales.htm

Space Audio. Sonidos del universo grabados por los instrumentos de la Universidad de Iowa. http://www-pw.physics.uiowa.edu/space-audio/

Deja tu comentario!