Cosa serve per ricreare la sequenza dei titoli di Rings of Power con le figure di Chladni

La prima volta che ho visto i titoli di testa per Il Signore degli Anelli: Gli anelli del potere, ho pensato che i modelli assomigliassero notevolmente alle cosiddette “figure di Chladni”: modelli vibrazionali che si formano quando si sparge la sabbia su una piastra vibrante. Sembra che non fossi l’unico. Il divulgatore scientifico britannico e star di YouTube Steve Mold ha ricevuto così tanti commenti dagli spettatori sulle somiglianze che ha deciso di testare questa ipotesi, ricreando la sequenza del titolo con i suoi schemi generati dalle vibrazioni. Documenta il viaggio e la scienza associata nel video qui sopra. La sequenza del titolo ricreata finale inizia alle 10:55.

Il fenomeno è tecnicamente noto come cimatica. Nel 1680, Robert Hooke sperimentò di far scorrere un arco lungo lastre di vetro ricoperte di farina per indurre vibrazioni e notò i modelli nodali rivelatori che si formavano nella farina. “Una piastra rigida avrà un insieme di frequenze di risonanza naturali proprio come una corda, e quando la piastra è eccitata a una di queste frequenze, formerà un’onda stazionaria con nodi fissi”, ha scritto il fisico dell’Università della Carolina del Nord Greg Gbur in 2013. “Questi nodi formeranno linee sulla piastra, in contrasto con i punti sulla corda.” La farina sul piatto rendeva visibili quelle linee nodali.

Il fisico e musicista tedesco del XVIII secolo Ernest Chladni perfezionò il metodo 100 anni dopo quando ripeté gli esperimenti pionieristici di Hooke con lastre circolari, dimostrandone l’effetto anche prima di Napoleone. Le varie forme o modelli creati dalle frequenze di risonanza sono conosciute come “figure di Chladni” in suo onore. Chladni ha persino escogitato una formula matematica per prevedere quali modelli si sarebbero formati. Maggiore è la velocità di oscillazione, più complesse saranno le cifre. Metodi simili sono ancora utilizzati nella progettazione di strumenti acustici: violini, chitarre e violoncelli, per esempio.

I video di Mould esplorano un’ampia varietà di argomenti, incluso uno sulla fisica della cosiddetta “fontana a catena” (perline auto-sifonanti in aumento) che ha ispirato due fisici a testare la sua ipotesi e pubblicare un articolo del 2014. Mold ha anche creato un video YouTube estremamente popolare nel 2016 sulla scienza dietro le figure di Chladni, che ha dimostrato spruzzando couscous su un grande quadrato di metallo vibrante. Quindi era una persona naturale da avvicinare per le persone curiose di sapere se Gli anelli del potere la sequenza del titolo era stata creata in modo simile.

Per prima cosa, Mold ha dato un’occhiata più da vicino alle forme specifiche presenti nella sequenza del titolo e poi ha cercato di capire come ricrearle (o un motivo simile) usando le proprie piastre vibranti, insieme alle transizioni tra i motivi. Ciò ha comportato più di un po’ di matematica.

Mold ha utilizzato un programma chiamato Desmos per eseguire varie combinazioni delle due variabili in gioco e dei modelli che dovrebbero essere prodotti su un piatto quadrato. (Ha anche sperimentato una lastra pentagonale per il contrasto.) Molti sembravano corrispondere abbastanza bene ai motivi nella sequenza del titolo. Poi ha iniziato a provare a creare quegli schemi per davvero. “Ho passato in rassegna una vasta gamma di frequenze, ho trovato una manciata che funzionava davvero bene, e poi ho codificato qualcosa in modo da poter passare rapidamente da quelle buone frequenze”, afferma Mold.

La sfida più grande è stata raggiungere il modello distintivo di cerchi presenti in un punto della sequenza. Ciò ha richiesto la modifica delle condizioni al contorno per ottenere onde stazionarie diverse a frequenze diverse. L’esperimento originale di Chladni prevedeva una piastra fissata al centro in modo che tutti i modelli avessero linee che attraversavano quel centro, che non si muoveva e quindi faceva parte di una linea di nodi. Ma nella sequenza del titolo attuale, quel modello di cerchi non ha linee che passano per il centro. Quindi Mold ha fatto vibrare il piatto dal centro piuttosto che far scorrere un inchino lungo il bordo, come ha fatto Chladni.

Alla fine, Mold si è avvicinato abbastanza allo schema originale dei cerchi, anche se sospetta che l’originale debba molto alla CGI. “Forse è tutto in CGI”, dice nel video. “Ma se lo è, credo che stiano usando un software di simulazione per almeno una parte per produrre quelle figure di Chladni”.

Immagine dell’elenco di YouTube/Steve Mold