Bagaimana Anda menyampaikan jurang ketidakterbatasan yang menganga yang merupakan lubang hitam kepada seseorang yang belum membenamkan diri dalam geometri non-Euclidean dengan dimensi tak terhingga, ‘sisi matematika’ dari teori superstring, dan pengejaran selama seabad tentang kesatuan teori fisika?
Jika Anda adalah Dr. Valery Vermeulen, Anda mencampurnya menjadi LP.
Mikromedas AdS/CFT 001 (terbuka di tab baru)yang sekarang tersedia melalui Ash International (terbuka di tab baru), adalah hasil kerja produksi selama lebih dari satu tahun. Namun, dalam banyak hal, ini adalah album musik elektronik yang telah dibuat sejak Vermeulen masih remaja.
“Bahkan di usia muda, saya selalu tertarik pada sains dan musik,” kata Vermeulen kepada saya saat kami berbicara beberapa minggu lalu. “Saya mulai bermain piano, saya kira ketika saya berusia tujuh tahun. Saya juga mempelajari fisika dan sains. Saya menemukan fisika kuantum sekitar usia 16 tahun. Kami memiliki perpustakaan dan saya adalah orang yang ingin tahu.”
Bersinggungan dengan fisika kuantum di perpustakaan memulai daya tarik selama beberapa dekade dengan gravitasi kuantum, tujuan fisikawan yang sulit dipahami untuk menjembatani kesenjangan antara dua teori besar alam semesta: Relativitas Umum Einstein dan Mekanika Kuantum.
Harapan terbaik, dan mungkin satu-satunya, untuk menyatukan kedua teori yang tampaknya saling bertentangan ini berjalan tepat melalui titik di ruang di mana kedua teori berpotongan di balik selubung kegelapan yang tidak pernah bisa kita lihat: singularitas di jantung lubang hitam.
Menggunakan aliran data dari penggabungan lubang hitam – simulasi perilaku partikel di horizon peristiwa lubang hitam – dan pengaruh legenda Jazz seperti Oscar Peterson, Vermeulen mencoba untuk mensonifikasikan interior objek paling eksotis di alam semesta yang tak terlihat.
Hasilnya adalah album tujuh lagu yang terkadang menghantui, selalu sangat menarik yang bertujuan untuk menyatukan sains dan seni seperti halnya relativitas dan mekanika kuantum.
Sebuah teori terpadu
Dr. Vermeulen mengejar dua jalur terpisah di awal kehidupannya, belajar untuk gelar Ph.D. dalam matematika dan tampil sebagai pengamen jalanan di Antwerpen. “Orang terkadang bertanya kepada saya, ‘Apakah Anda seorang ilmuwan atau seniman?’, tapi saya menganggap itu semua sebagai kreativitas,” kata Vermeulen.
Menjalani dua kehidupan yang tampaknya terpisah memiliki tantangan tersendiri. “Itu sangat sulit,” katanya kepada saya, “tetapi saya menerimanya sekarang. Butuh waktu lama untuk menerima bahwa ini adalah kedua sisi dari diri saya.”
Andai saja fisika semudah itu disatukan.
Lebih dari satu abad sejak Albert Einstein menerbitkan teori relativitas umumnya pada tahun 1915, prediksinya telah diuji dan diverifikasi lebih dari yang pernah dihitung oleh siapa pun.
Tapi masalah relativitas, dan fisika secara umum, dimulai bahkan sebelum diusulkan. Pada tahun 1900, Max Planck menerbitkan sebuah makalah yang menunjukkan bahwa cahaya, dalam kondisi tertentu, tampak berperilaku seolah-olah itu adalah materi, dan bukan gelombang energi seperti yang telah lama ditentukan oleh fisika.
Hal-hal menjadi semakin penasaran dan ingin tahu untuk fisika di tahun 1920-an ketika fisikawan seperti Niels Bohr dan Werner Heisenberg menggali lebih dalam ke dunia bizarro subatomik.
Di sini, partikel bisa berada di beberapa tempat sekaligus. Mereka bisa berupa partikel atau gelombang – tetapi tidak keduanya – dan yang mana tergantung pada bagaimana pengamat ingin mengukurnya.
Di sini, seekor kucing terkenal bisa hidup dan mati pada saat bersamaan. Dan dua partikel yang terjerat dapat muncul untuk berkomunikasi secara instan melintasi jarak yang sangat jauh bertentangan dengan bukti Einstein bahwa kecepatan cahaya adalah yang tercepat yang pernah diharapkan oleh apa pun untuk bergerak di alam semesta.
Pada abad sejak dasar mekanika kuantum, itu juga telah diuji dan diverifikasi berkali-kali. Itu bahkan menjadi dasar inovasi teknologi revolusioner seperti laser dan komputer kuantum.
Di atas tingkat atom, teori relativitas umum Einstein berkuasa, tetapi runtuh saat Anda melewati skala atom. Mekanika kuantum, yang satu-satunya hukum yang mengatur tampaknya adalah hukum probabilitas, tiba-tiba berhenti di ujung atom.
Sisi itu, yang didefinisikan dengan sangat jelas, sangat sulit untuk dijembatani. Pencarian satu teori yang dapat mencakup keduanya, teori segalanya, adalah salah satu tantangan ilmiah terbesar saat ini. Semua orang tampaknya setuju bahwa lubang hitam mungkin memegang kuncinya.
Di sana, di dalam lubang hitam, massa bermiliar-miliar bintang dapat menempati satu titik di ruang dengan kerapatan tak terhingga, lebih kecil dari partikel subatomik mana pun. Tetapi massa itu mengerahkan gravitasi yang tak tertandingi sehingga cahaya menjadi tawanannya seperti halnya bintang jatuh yang malang yang terkoyak seperti kertas tisu kosmik.
Di sana, relativitas dan mekanika kuantum dapat disatukan sebagai gravitasi kuantum, andai saja kita dapat melihatnya – tetapi lubang hitam menyimpan rahasianya dengan baik.
Sonifikasi jurang
Upaya menyelami kedalaman ruang tersembunyi itulah yang menginspirasi Vermeulen untuk membuat album barunya.
Vermeulen meraih gelar Ph.D. di Matematika pada tahun 2001, mempelajari apa yang disebutnya “bagian matematika” dari teori superstring. Dia telah bekerja selama bertahun-tahun sebagai ilmuwan data, tetapi dia telah melakukan beberapa upaya sebelumnya untuk menggabungkan dua hasrat besarnya, mendapatkan gelar Master dalam Komposisi Musik di sepanjang jalan.
“Ada seri sebelumnya,” katanya, “sonifikasi perjalanan dari Bumi ke pusat Bima Sakti. Saya menggunakan banyak aliran data yang disonifikasi di EP pertama itu, tetapi tidak pernah dirilis. Tapi saya ingin melangkah lebih jauh.
“Kemudian saya seperti menunggu, mungkin saya bisa menggunakan struktur matematika yang lebih dalam sebagai dasar, yang membawa saya kembali ke salah satu impian saya, gravitasi kuantum. Bisakah saya bekerja dengan itu dan menggabungkannya dengan musik?”
Ketika berbicara tentang bagian dalam lubang hitam di mana gravitasi kuantum mungkin berada, yang harus dilakukan hanyalah matematika, jenis pasca-doktoral yang sangat teoretis. Bahkan judul albumnya, Mikromedas AdS/CFT 001, mengambil inspirasi dari ide liar yang membengkokkan pikiran bahwa realitas dapat dilihat sebagai proyeksi 3D dari realitas 2D seperti yang ada pada bola yang jaraknya tak terbatas dari kita. Setidaknya, begitulah Vermeulen menggambarkannya padaku. Aku bahkan tidak tahu apa artinya itu.
Namun, itu analogi yang pas. Menggunakan data yang diambil dari gelombang gravitasi yang dihasilkan oleh penggabungan lubang hitam, simulasi lubang hitam, dan data lubang hitam lainnya dari universitas di beberapa negara, Vermeulen memiliki banyak angka untuk dikerjakan, tetapi bagaimana seseorang memproyeksikan angka-angka itu menjadi sesuatu yang dapat Anda dengar?
“Jadi data yang saya gunakan, ada beberapa aliran data yang saya simulasikan sendiri, tapi saya juga banyak mendapatkan data dari sumber luar seperti universitas,” ujarnya. “Saya juga bekerja dengan Thomas Hertog, mantan kolaborator Stephen Hawking, dan dengan Thomas saya mengerjakan gelombang gravitasi, dan ada banyak gelombang gravitasi di album.”
“Mereka agak membosankan,” tambahnya. “Anda mengubah frekuensi dan Anda mendapatkan suara rejan.”
Musikal, mereka tidak.
“Solusi yang saya temukan adalah rendering tiga dimensi dari gelombang gravitasi tersebut,” kata Vermeulen.
Untuk melakukan itu, dia harus melihat data secara berbeda, bukan sebagai angka pada grafik garis, tetapi seolah-olah data itu cair. “Gelombang gravitasi dapat dinyatakan dalam tiga dimensi sebagai jumlah dari harmonik bola – pada dasarnya mereka adalah solusi untuk persamaan fluida (terbuka di tab baru).
“Ini memberi saya lebih banyak peluang. Kemudian saya membuat potongan dua dimensi dari struktur fluktuasi tiga dimensi, dan itu adalah bentuk 2D yang berkembang, dan yang dapat Anda sonifikasikan dan cetak menjadi sintesis gelombang.”
Selain penggabungan lubang hitam, Vermeulen menggunakan simulasi perilaku partikel masif dan tak bermassa di horizon peristiwa berbagai lubang hitam untuk menerjemahkan lingkungan tepat di horizon peristiwa menjadi sesuatu yang dapat Anda dengar.
Di antara semua aliran data yang berbeda ini, Vermeulen dapat membuat banyak sekali sampel dan instrumen yang diumpankan oleh aliran data ini, dan dari sana, dia dapat membuat lubang hitam yang disonifikasikan dari album tersebut.
Menyalurkan tak terhingga
“Ada dua fase dalam proses komposisi,” jelas Vermeulen.
“Pada tahap pertama, saya akan membuat seluruh database sampel yang disonifikasi. Jadi, misalnya, dengan 1000 simulasi berbeda, saya dapat membuat 1000 suara berbeda. Dan hal lainnya adalah membuat instrumen. Instrumen diumpankan oleh data, atau Anda dapat memetakan kenop dan kontrol ke instrumen tersebut.”
Menggunakan Ableton, Vermeulen mampu menyatukan komposisi menggunakan kombinasi data ilmiah dan kepekaan artistiknya.
“Itu keputusan estetik, artistik di bagian kedua yang saya buat. Bahan ini saya pakai, lalu saya coba untuk mendapatkan feeling abstrak, tentu juga soal emosi meski abstrak, lalu saya buat komposisi saja. sebuah aransemen dan banyak fokus pada desain suara dan mixing. Saya telah melakukan mixing selama lebih dari setahun di album ini untuk mendapatkan semua suara yang saya inginkan.”
Proses mengambil sesuatu yang secara matematis tidak dapat ditembus seperti bagian dalam lubang hitam dan membuatnya dapat diakses oleh indera kita adalah bagian penting dari proses ilmiah, kata Vermeulen.
“Saya tertarik untuk membuat hubungan antara geometri abstrak, struktur matematika, dan sonifikasi. Benda-benda itu adalah benda mati yang dingin. Mereka tidak aktif, jadi saya mencoba menemukan cara untuk mengaktifkannya, untuk membuat hubungan antara geometri dan suara. menggunakan sonifikasi.
“Salah satu hal di Ph.D. saya, geometri yang saya pelajari adalah dimensi tak terbatas. Saya ingin membuatnya nyata, membawa sains lebih dekat ke orang, membiarkan mereka melihat. Sains hanyalah sebuah pendekatan untuk melihat realitas , itu bukan pengganti kenyataan.”
Meskipun kita mungkin tidak pernah “melihat” di balik tabir cakrawala peristiwa lubang hitam untuk menemukan rahasianya, mengalami misteri itu sendiri penting. Ini adalah sesuatu yang diharapkan Vermeulen untuk terus dieksplorasi dalam karyanya ke depan. Anda dapat menemukan lebih banyak karyanya di situs artisnya atau di Instagram-nya.