Todas las cosas estan llenas de música. No, no es una metáfora, estoy hablando muy en serio: todos y cada uno de los objetos que componen nuestra experiencia cotidiana no son sino sofisticados instrumentos musicales. Tal conclusión se obtiene usando la rama más antigua de la física conocida como Mecánica Clásica o Analítica, que estudia la forma en la que los objetos se mueven (y valga aclarar que no estoy hablando aquí de la rama más moderna conocida como Mecánica Cuántica, de la que ya hablé antes una, dos y tres veces, sino de su frecuentemente olvidada antepasada creada por Galileo, Newton, Lagrange y otros durante los siglos XVI a XVIII).La mecánica analítica dice que los objetos se pueden mover de tres formas básicas diferentes. Los objetos muy pequeños, de los cuales no podemos distinguir ninguna característica esencial salvo su posición, como por ejemplo una partícula de polvo, sólo pueden trasladarse, es decir cambiar su posición a medida que transcurre el tiempo. Llamamos a tales objetos pequeños partículas. Objetos más grandes con una forma definida, como por ejemplo una copa o una mesa, pueden, además de trasladarse, rotar, es decir cambiar su orientación girando a medida que transcurre el tiempo. Llamamos a estos objetos con forma propia cuerpos. Incluso aquéllos objetos grandes que no tienen forma definida, como el vino dentro la copa o el humo del cigarrillo, también pueden trasladarse y rotar, como sucede cada vez que se produce una corriente o un remolino. Estos objetos sin forma propia se denominan fluidos. Finalmente, tanto los cuerpos como los fluídos pueden vibrar, es decir deformarse casi imperceptiblemente, bamboleándose de ida y de vuelta alrededor de su posición y/o forma visibles.
Cuando escuchamos música, nuestros tímpanos -que son cuerpos según la clasificación de arriba- en forma de fina membrana plana circular en el interior de nuestros oídos, vibran, es decir que se deforman ligeramente balanceándose hacia adelante y hacia atrás alrededor de su posición promedio. La velocidad de ese bamboleo es lo que determina el tono que escuchamos. Escuchamos tonos agudos cuando nuestros tímpanos oscilan muy rápidamente, mientras que en cambio oimos tonos más graves cuando la oscilación es más lenta. Por supuesto que los tímpanos no se mueven por voluntad propia sino que lo hacen impulsados por el aire a su alrededor.
En efecto, el aire -que es un fluído según la clasificación anterior- puede trasladarse, creando lo que llamamos viento o brisa, puede rotar creando remolinos o tornados, y puede vibrar, creando los sonidos. En una sala llena de música, cada pequeña porción de aire se deforma mediante ligeras expansiones y contracciones, oscilando con una rapidez que depende de la nota tocada. Aquellas porciones de aire que están dentro de nuestros oídos impulsan nuestros tímpanos permitiéndonos disfutar del concierto. No lo hacen por moto propio sino estimuladas por las porciones de aire vecinas, quienes a su vez vibran respondiendo a lo que porciones más alejadas hacen. Así hasta llegar al violín reponsable de la música.
La cuerda de violín es un cuerpo, en forma de cilindro fino que se extiende entre dos soportes. Cuando vibra, oscila hacia arriba y hacia abajo deformánose casi invisiblemente. Dependiendo de la distancia entre los soportes y de qué tan tensa esté la cuerda, obtenemos una nota dada. Esta nota, que está completamente determinada por la longitud, tensión y material de la cuerda, se llama tono fundamental de dicha cuerda. Además del tono fundamental, la cuerda puede vibrar en toda una serie de tonos más agudos llamados armónicos. El tono fundamental y los armónicos forman lo que se conoce como el espectro sonoro de la cuerda.Y aqui viene lo interesante: no sólo la cuerda sino absolutamente todos los cuerpos que nos rodean (mesas, sillas, copas y violines) tienen un espectro sonoro asociado y pueden vibrar en cada uno de los tonos que lo componen. Dicho espectro está completamente deteminado por la forma del cuerpo y el material con el que está construído. Los fluídos en cambio, por no tener forma definida, carecen de un espectro propio y adoptan aquél del recipiente que los contiene. Por ejemplo el aire en la caja de un violín vibra en los tonos correspondientes al espectro de la caja. Es por eso correcto afirmar que todas las cosas están llenas de música.
Calcular el espectro de un cuerpo se reduce a resolver un problema matemático conocido como ecuación de Laplace. Dicha ecuación se encuentra, en razón de su ubicuidad y la multiplicidad de sus usos, entre las más estudiadas de las matemáticas. Ahora bien, si la forma de un cuerpo determina completamente los tonos en los que este cuerpo puede vibrar ¿la inversa es también correcta? Es decir dado el espectro del cuerpo, el conjunto de todos sus tonos de vibración ¿somos o no capaces de adivinar su forma? O en otras palabras ¿podemos escuchar la forma de un tambor?...
Pero la cosa no termina ahí: cuerpos cuyo espectro coincide en todo o en parte se estimulan mutuamente, o resuenan. Si la cuerda del violín está vibrando en un dado tono de su espectro que coincide con alguno de los tonos de la caja, cuando el aire lleva las vibraciones desde la cuerda hasta la caja, esta última comienza a oscilar en dicho tono. Notablemente la oscilación es cada vez más intensa, es decir que los pequeños desplazamientos de las paredes de la caja que constituyen la oscilación son cada vez mayores. Este efecto de resonancia hace que las vibraciones re-transmitidas por la caja al aire se tornen lo bastante intensas como para ser escuchadas por nuestros oídos. Afinar un violin (o cualquier otro instrumento musical) consiste en ajustar el espectro de sus cuerdas con el de su caja, de modo tal que que la resonancia se produzca.
Un último dato: una característica fundamental del espectro de un dado objeto es que sus tonos oscilan independientemente. En otras palabras el cuerpo puede vibrar a la vez en más de uno de sus tonos, y el enmudecer de alguno de ellos no afecta a los demás. Por eso al sonar simultáneamente dos cuerdas de un violín en tonos diferentes, la caja puede resonar con ambas. Esta independencia es menor cuanto más grande es la oscilación y, desaparece cuando ésta es demasiado intensa. En otras palabras los tonos dejan de ser independientes y algunos de ellos comienzan a transformarse en otros. Por ejemplo la cuerda emite un Re, y la caja resuena inicialmente en Re pero luego en Do. Un instrumento musical bien construído debe evitar tales interacciones.
Los instrumentos musicales comparten con las armas el haber sido el fruto de nuestros primeros intentos de manipular el universo, y el haber experimentado milenios de desarrollo empírico hasta que el pensamiento racional unificó los principios que los rigen con los que rigen el movimiento de los astros. Esa historia demuestra que el desarrollo de la ciencia como formalización del conocimiento es motorizado por los intereses humanos, y que no tiene ningún valor moral intrínseco más allá del que le da la sociedad a través de su uso. La ciencia se puede usar para hacer tanto bombas atómicas cuanto saxofones y violines, atribuir al conocimiento un caracter esencialmente constructivo o destructivo es escapar a nuestra responsabilidad moral por el curso de la historia. Sin ciencia no hubiera habido una Hiroshima, pero tampoco hubiera existido un Mozart. 