Stampa questa pagina

Intuizioni periodiche: Mendeleev e le ottave della Musica

14 Maggio 2020 di 

Ut queant laxis
Resonare fibris
Mira gestorum
Famuli tuorum
Solve polluti
Labii reatum,
Sancte Iohannes” 

Liturgia dei Vespri della natalità di San Giovanni Battista


Il chimico russo Dmitrij Ivanovic Mendeleev ha fatto due grandi regali alle categorie professionali, umane e, direi, ontologiche protagoniste di questa rubrica: Musicisti e Chimici.


Dalla vodka alla tavola periodica

Come regalo ai Musicisti, che spesso tendono a beneficiarne più del dovuto, si narra che egli abbia definito nel 1894 gli “standard qualitativi della vodka imperiale” su commissione dello Zar, risultando in una vodka ancora in commercio che porta la sua firma vergata in oro sull’etichetta e che costituisce uno tra i principali ingredienti di una jam session ben riuscita. Sebbene questa sembri essere una leggenda – o una furba trovata di marketing – è vero che il nostro Dmitrij si dottorò in Chimica con una tesi intitolata “Discorso sulla combinazione di alcool e acqua” subito prima di dedicarsi al suo grande regalo per i Chimici: il librone in due volumi intitolato “Principi di Chimica”, contenente la prima elaborazione della tavola periodica degli elementi.
Quello che fece fu creare una tessera per ciascuno dei 63 elementi allora conosciuti e cercare quale fosse il modo migliore di metterle in ordine. Si accorse che, ordinando gli elementi in base al peso atomico – poi un giorno vi racconto come facevano a sapere quanto pesasse un atomo nel XIX secolo – si otteneva una successione nella quale le proprietà chimiche si ripetevano periodicamente ogni otto elementi. La sua geniale intuizione fu quindi quella di creare una tabella avente otto colonne (dette gruppi), da riempire con le tessere degli elementi, raggruppandoli secondo le loro proprietà chimiche. Questa catalogazione innovativa permise di prevedere l’esistenza – e persino alcune delle proprietà – di elementi che non erano ancora conosciuti e che sarebbero stati scoperti decine di anni dopo, rendendo Dmitrij una vera star e San Pietroburgo la caput mundi della Chimica.


Le periodicità in Musica: cos’è una ottava?

Si dà il caso che anche in Musica sussistano delle periodicità precise, la cui classificazione ci è stata fornita originariamente da un signore chiamato Pitagora (quello del famoso teorema, per intenderci). Pitagora era leggermente in fissa con l’idea di capire la struttura ultima delle cose e di decifrare – proprio con le cifre, coi numeri – il “linguaggio” nel quale è scritto il libro della Natura. Ovviamente la Musica a suo avviso non era esente da questa “cifratura”, anzi poteva servire a capirla.

Pitagora si accorse che se si fanno vibrare due corde, aventi lunghezze l’una il doppio dell’altra, il suono che queste producono è perfettamente consonante. Sono in pratica la stessa nota, ma una è più acuta dell’altra. Questo accade perché la frequenza a cui vibra la corda corta è esattamente il doppio di quella a cui vibra la corda lunga: le frequenze sono in rapporto di 2:1, in chimica/fisica diremmo che l’una è la prima armonica dell’altra e in musica chiamiamo “ottava” l’intervallo tra queste due note.

Ma perché proprio ottava? La storia è un po’ complessa, ma in pratica la ragione è che Pitagora individuò un’altra consonanza particolarmente piacevole: quella che si produce quando il rapporto tra le frequenze è di 3:2. Accorciando di volta in volta la corda in modo da conservare questo rapporto 3:2, e poi raddoppiandone la lunghezza in modo da riportarla vicina alla nota di partenza, egli arrivò a definire otto intervalli – ovvero otto rapporti di frequenze - in cui dividere lo “spazio di frequenze” tra una nota di partenza e la sua prima armonica: 1:1 (unisono), 9:8 (seconda maggiore), 81:64 (terza maggiore), 4:3 (quarta giusta), 3:2 (quinta giusta), 27:16 (sesta maggiore), 243:128 (settima maggiore) e, infine, 2:1 (ottava). Abbiamo tutti in mente il suono di questa successione: viene riprodotto quasi automaticamente nel nostro cervello nel momento in cui leggiamo Do-Re-Mi-Fa-Sol-La-Si-Do.

Come in ambito chimico la classificazione degli elementi di Mendeleev era un’intuizione che si sarebbe perfezionata nel tempo – oggi gli otto gruppi originari sono diventati 18, e a voler essere superpuntigliosi dovrebbero essere 32 – anche in musica si è passati a un altro sistema per la classificazione delle note, detto temperamento equabile, che divide l’ottava in dodici parti uguali. Tuttavia, nonostante gli ammodernamenti, in entrambi i campi si è da sempre seguito il desiderio di catalogare le forme della realtà per saperle combinare ragionevolmente – costruendo molecole con gli elementi e accordi con le note – in uno sforzo comune a Chimici e Musicisti e, probabilmente, connaturato all’esistenza umana.

Michele Di Lauro

Michele Di Lauro lavora come post-doc all’Istituto Italiano di Tecnologia di Ferrara. Laureato in Fotochimica e Materiali Molecolari (2012) e Dottore di ricerca in Medicina Molecolare e Rigenerativa (2017), attualmente la sua attività di ricerca è incentrata sulla progettazione e la realizzazione di dispositivi elettronici organici impiantabili per il sistema nervoso centrale. Tiene un corso di Scienza delle Superfici nell'ambito del master post-universitario in "Materiali e prodotti polimerici per il settore biomedicale" della Fondazione Alma Mater di Bologna. Si occupa attivamente di divulgazione scientifica: dal 2010 è membro del comitato “Conoscere la Chimica” dell’UNIBO e dal 2012 progettista delle attività didattiche per il Festival della Scienza di Genova. Chitarrista dal 1998, ad oggi insegna chitarra elettrica ad indirizzo Rock-Metal presso l'Istituto di Alta Formazione Musicale di Bologna e continua a perferzionarsi nello studio dello strumento e della didattica musicale presso l'accademia Lizard di Fiesole, milita in due band Metal/Progressive con all'attivo 3 dischi e diverse partecipazioni a festival musicali nazionali e internazionali. È autore di 17 pubblicazioni in riviste scientifiche internazionali, coautore del lemma “Elettronica Organica” nell’Enciclopedia Italiana Treccani.

Ultimi da Michele Di Lauro

Questo sito utilizza cookie, anche di terze parti, per migliorare la tua esperienza di navigazione. Se vuoi saperne di più consulta l'informativa estesa. Cliccando su ok acconsenti all'uso dei cookie.