Jimi Hendrix, Kurt Cobain e Jimmy Page.
Grandi virtuosi della chitarra,
ma come fanno esattamente i loro famosissimi strumenti
a produrre note, ritmo, melodia e musica?
Pizzicando la corda di una chitarra crei una vibrazione, chiamata onda stazionaria.
Alcuni punti della corda, chiamati nodi, restano completamente fermi,
mentre altri punti, gli antinodi, oscillano avanti e indietro.
La vibrazione si trasmette alla cassa attraverso manico e ponte della chitarra,
il cui legno sottile ed elastico vibra,
spingendo le molecole d'aria circostanti ad avvicinarsi e allontanarsi tra loro.
Queste compressioni consecutive creano le onde sonore,
che escono dall'interno della chitarra attraverso la buca della cassa.
Infine, le onde raggiungono il tuo orecchio
dove si trasformano in impulsi elettrici
che il cervello interpreta come suoni.
L'altezza di questi suoni dipende dalla frequenza delle compressioni.
Una corda che vibra velocemente crea molte compressioni vicine tra loro
producendo un suono alto,
e una vibrazione lenta produce un suono basso.
Ci sono quattro cose che influenzano la frequenza di vibrazione:
la lunghezza, la tensione, la densità e lo spessore.
Di solito le corde della chitarra sono tutte lunghe uguali,
e hanno una tensione simile, ma differiscono per spessore e densità.
Le corde più spesse vibrano più lentamente producendo note più basse.
Ogni volta che pizzichi una corda
crei diverse onde stazionarie.
C'è l'onda fondamentale, che determina la nota prodotta,
ma ci sono anche altre onde, le armoniche secondarie,
la cui frequenza è un multiplo di quella della fondamentale.
Tutte queste onde si fondono in un'onda complessa, dal suono più ricco.
A seconda di come pizzichi la corda produci armoniche differenti.
Se la pizzichi vicino al centro
ottieni l'onda fondamentale e le armoniche dispari,
che hanno un antinodo al centro della corda.
Se la pizzichi vicino al ponte ottieni soprattutto armoniche pari,
e un suono più brillante e metallico.
La scala usata nel mondo occidentale si basa sulle armoniche di una corda.
Quando sentiamo suonare una nota insieme a un'altra con frequenza doppia,
cioè proprio la sua prima armonica,
il suono è così armonioso che diamo alle due note lo stesso nome,
e chiamiamo la distanza tra le due "un'ottava".
Il resto della scala musicale si trova all'interno di questa ottava
che viene suddivisa in dodici semitoni
la cui frequenza è sempre 2^(1/12) volte quella del precedente.
Questo fattore determina la distanza tra un tasto e l'altro.
Ogni tasto divide l'ultima parte della corda per 2^(1/12)
facendo aumentare la frequenza di un semitono per volta.
Con uno strumento senza tasti, come il violino,
è più facile riprodurre le infinite frequenze tra due note,
ma è più difficile essere intonati.
Il numero di corde e la loro accordatura
dipendono dagli accordi che vogliamo suonare
e dalla fisiologia delle nostre mani.
Anche forme e materiali delle chitarre possono variare,
cambiando così la natura e il suono delle vibrazioni.
Pizzicando insieme due o più corde
puoi creare nuove forme d'onda come accordi e altri effetti sonori.
Ad esempio, se suoni due note con frequenza simile,
si fonderanno creando un'onda la cui ampiezza aumenta e diminuisce,
producendo un suono pulsante che si chiama 'battimento'.
Con una chitarra elettrica puoi giocare ancora di più.
Le vibrazioni nascono sempre dalle corde,
ma i pick-up le trasformano in segnali elettrici
da trasmettere alle casse, che creano le onde sonore.
Tra i pick-up e le casse
è possibile modificare l'onda in molti modi
creando effetti come distorsione, overdrive, wah wah, delay e flanger.
E se pensi che la fisica della musica serva solo a divertirsi
rifletti su questo:
alcuni fisici ritengono che tutto ciò che esiste nell'universo
sia costituito dalle vibrazioni di stringhe piccolissime e molto tese.
Dunque l'intera realtà potrebbe essere
il lungo assolo di un Jimi Hendrix cosmico?
Di certo una corda che vibra nasconde… più di quanto sembri.