티베트 노래 그릇에서 가끔 잡담을 나누는 이유가 바로 이것이다.

티베트 노래 그릇은 명상에 이상적인 차분한 조화로운 음색으로 유명합니다. 그러나 일종의 노크 소리인 “채터”를 생성할 수도 있습니다. 플로리다 학부생 그룹은 이런 일이 발생하는 이유를 알아냈다고 생각합니다.

노래 그릇은 일반적으로 구리, 아연, 아연, 은, 니켈, 금 및 기타 일반 금속을 포함하는 청동 금속 합금으로 만들어집니다. 푸자(보통 가죽으로 감싼)라고 불리는 특수 패딩 망치로 테두리를 치거나 그릇 테두리 주위로 망치를 부드럽게 문질러 연주합니다.

이 효과는 물에 적신 손가락으로 와인 잔 테두리를 문지르면 생성되는 부드러운 톤과 같습니다. 이는 공명 주파수라는 현상으로 인해 발생합니다. 즉, 소리가 물체의 고유 주파수와 위상이 일치하여 진동하기 시작하는 경우입니다. 와인 잔이나 그릇의 경우 차분한 조화로운 톤을 얻을 수 있습니다. 싱잉볼은 상대적으로 공명주파수가 작아서 와인잔보다 소리를 내기가 더 쉽습니다.

이러한 특이한 음향 특성은 고체 물질과의 액체 상호 작용을 연구하는 좋은 방법이기 때문에 연구자들이 오랫동안 관심을 가져왔습니다. 예를 들어 강한 바람을 견딜 수 있는 교량 및 건물을 설계하는 엔지니어에게 큰 관심이 있는 것입니다. (1940년에 발생한 악명 높은 Tacoma Narrows Bridge(일명 "Galloping Gertie") 붕괴는 공명의 힘을 보여주는 전형적인 예입니다.)

2011년에 MIT 연구원들은 물로 채워진 티베트 노래 그릇이 물 표면에서 물방울을 밀어낼 만큼 강하게 공명할 수 있는 방법을 연구했습니다. 이러한 공명은 그릇의 모양을 약간 변화시키고, 그 모양 변화로 인한 에너지는 내부 물에 소위 "패러데이 파동"을 생성합니다. 결국 공명 효과가 너무 강해져서 파도가 부서지고 거품이 나는 물방울이 생깁니다. 아래 영상에서 확인해 보세요:

히말라야 싱잉볼의 '채팅' 현상은 조금 다릅니다. "푸자가 그릇 가장자리를 따라 움직이면서 금속에 스타킹을 끼우고 건너뛰는 사이를 매우 빠르게 전환합니다. 이를 '슬립스틱 동작'이라고 합니다." 공동 저자이자 플로리다 롤린스 대학 학부생인 클로이 키퍼(Chloe Keefer)는 보도자료에서 말했다. 바이올린, 첼로 등 다른 악기에서도 비슷한 움직임이 나타나지만 싱잉볼의 현상에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았습니다.

Keefer와 그녀의 동료 학부생들은 악기 물리학에 대한 독창적인 학부 연구에 초점을 맞춘 RollinsCollege의 특별 프로그램의 일부로서 그러한 감독을 바로잡기 시작했습니다. 그들은 레이저 도플러 진동계를 사용하여 그릇과 접촉하지 않고 표면 진동을 측정하고 내부 테두리의 여러 지점에 초점을 맞추었으며 이러한 진동을 이미지화하기 위해 초당 10,000프레임으로 사진을 찍을 수 있는 높은 시각화 기술을 결합했습니다.

그들은 특히 그릇에서 "노드"라고 알려진 진동이 없는 지점의 위치를 ​​찾고 있었습니다. 그들이 생각했던 곳은 아니었습니다.

"사람들은 푸자가 그릇의 진동 운동 노드에 놓일 것으로 기대하지만 실제로는 그렇지 않습니다"라고 Keefer는 말했습니다. 대신, 그들의 분석에 따르면 푸자에서 몇 밀리미터 내에 속하는 것으로 나타났습니다. 누군가가 푸자를 그릇의 가장자리를 따라 움직여 연주하면 노드가 바로 뒤에서 따라옵니다. 퓨마의 회전 속도를 높이면 테두리 진동의 진폭(강도 또는 크기)도 커집니다.

그리고 진동 진폭이 충분히 커지면 푸자를 그릇에서 떨어뜨립니다. 이는 2011년 실험에서 생성된 튀어오르는 물방울과 비슷합니다. 짜잔! 당신은 잡담을 듣습니다.

그들의 연구는 전적으로 학문적이지 않습니다. 측정값은 언젠가는 자동차 브레이크가 삐걱거리는 소리를 내는 메커니즘을 더 잘 이해하고 원치 않는 소리를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

그 동안 롤린스 학부생들은 피아노 현, 클라리넷 리드, 금관 관악기 및 싱잉볼의 물리학에 대한 연구를 계속할 것입니다.