Klingende Planetenbahnen

Seid herzlichst gegrüßt,
Vor einigen Artikeln startete ich die Serie “Mit dem Ohr am Teleskop”.
Mit dem Ohr am Teleskop

Im ersten Teil befassten wir uns mit der Weltharmonik. Die alten Pythagoräer glaubten, dass sich die Planetenbewegungen in harmonische Gesetze erklären lassen. Ähnlich der Intervalle, aus denen unsere Musik besteht. Noch Johannes Kepler versuchte, diese Weltharmonik zu finden und musste dann feststellen, dass sich die Planetenbahnen nicht ganz so harmonisch verhielten, wie er gerne gehabt hätte.

Trotz allem, lebt die Idee der Planetenmusik weiter und fasziniert bis heute.

Nun greife ich ganz tief in meine Kiste, und ziehe einen meiner ersten Texte, den ich jemals zu Astronomie schrieb, heraus.

Wer mal auf einem meiner Workshops oder Vorträge war, wird sich daran erinnern, dass wir uns die verklanglichten Planetenbahnen anhörten. Ich lernte diese Klänge in den Sendungen von Joachim Ernst Behrendt, “Nada Brama” und “Das Ohr ist der Weg”, vor fast dreißig Jahren, kennen.

Glücklicherweise sind diese Klänge auch öffentlich im Internet zu finden, so dass ich sie hier präsentieren kann, ohne Urheberrechte zu verletzen.

Bevor es los geht, werde ich einige allgemeine Dinge zur Verklanglichung, auch sonifizierung, von Daten erleutern, damit die Idee klar wird, die hinter all dem steckt.

Jeder, der nach Noten musiziert, verklanglicht Daten. Die Notenschrift ist im Grunde eine graphische Darstellung von Intervallen und Tonlängen und eventuell noch Lautstärke und Tempo.
Was auf dem Notenblatt steht, wird Musik, indem der Inhalt interprätiert und in ein Musikinstrument gegeben wird.
Die Noten selbst sind nicht die Musik, sondern höchstens die Idee oder die Spielanweisung.
Es gibt auch nicht nur eine graphische Notation für Musik. Nun kann man sich überlegen, auch andere Daten zu verklanglichen.

Hier ein einfaches Beispielvon Sonifizierung:
Kein Fernsehfilm, in welchem eine Szene auf einer Intensivstation vorkommt, wäre denkbar, ohne das rhythmische Pipsen des Herz-Sensors zu hören. Das ist die Verklanglichung des Herzschlages, oder Pulses des Patienten.
In diesem Fall dient der Klang dazu, auch ohne Sichtkontakt zu wissen, wie es um den Patienten steht. Das Tempo der Tonfolge zeigt den Pulsschlag an, der dann vom Arzt verstanden werden muss.
Der Pipston könnte ebenso ein Trommelschlag oder Knacken sein.

Viele Sonifizierungen beziehen noch die Tonhöhe mit ein.
Das Variometer eines Segelflugzeuges zeigt via ansteigender oder fallender Töne an, ob sich das Flugzeug im Steig- oder Sinkflug befindet.
Segelflieger mögen mir hier verzeihen, dass ich etwas ungenau bin, aber für den Moment reicht es so.

Somit haben wir also als ersten Parameter die Zeit und als zweiten Parameter die Tonhöhe.
Damit kann man alle zweidimensionalen Daten verklanglichen, wenn man die Tonintervalle entsprechend klug wählt.

Zu jedem Zeitpunkt X, lässt sich ein Wert Y ablesen, der mittels eines Tones ausgegeben wird.
Ändert sich die Tonhöhe nicht, bedeutet das, dass y immer gleich bleibt. Wir haben eine Parallele zur X-Achse.

Steigt der Ton gleichmäßig an, könnte es sich um eine steigende Gerade handeln.

Hören wir eine auf- und absteigende Tonfolge, ist es vielleicht ein Sinus.

Eine Parabel Ax^2 +bx +c, mit a>0,

wäre dann ein zunächst sehr schnell abfallender Ton, dessen Fallen immer langsamer wird. Nach dem Durchgang durch ihr Minimum, würde der Ton zunächst langsam, dann aber immer schneller ansteigen, bis er vermutlich den Hörbereich verlässt.
Mein Farberkennungsgerät zeigt Lichtintensitäten mittels Tonhöhen an.

Ein derartig zweidimensionales Klangsystem reicht schon aus, um die Bahnen unserer Planeten zu verklanglichen.
Johannes Kepler schrieb ein Buch darüber, wie man die Bahnen der Planeten sich musikalisch vorstellen kann. Er legte die Umlaufbahn des Saturn auf das tiefe G, etwas jenseits des linken Endes einer Piano-Tastatur und verteilte dann die Intervalle der anderen Umlaufbahnen auf die Tastatur.

Trägt man die Geschwindigkeiten der Planeten auf der Y-Achse ab und den zeitlichen Verlauf auf X, dann erhält man eine regelmäßige Welle für jeden Planeten. Befindet sich der Planet nahe der Sonne auf seinem Perihel, so bewegt er sich etwas rascher. An seinem sonnenfernsten Punkt, dem Aphel, ist er am langsamsten. Dazwischen sind dann alle anderen Werte. Inhaltlich beschreibt das Kepler in seinem zweiten Gesetz.

Es besagt, dass wenn man einen Fahrstrahl vom Stern zum Planeten zieht, dieser in gleicher Zeit stets gleich große Flächen überstreicht.

Daraus folgt, dass der Planet in Sonnennähe etwas schneller sein muss, als bei seinem Aphel. Wie stark diese Geschwindigkeit variiert, hängt von der Exzentrizität der Umlaufbahn ab.

Das erste Keplersche Gesetz besagt, dass sich Planeten auf elliptischen und nicht auf Kreisbahnen bewegen. Der Kreis ist ein Sonderfall einer Ellipse, bei dem beide Brennpunkte auf den selben Punkt fallen.

Ordnet man nun den Umlaufgeschwindigkeiten Töne nach der Idee Keplers zu, passiert folgendes.
Der Ton variiert um so mehr, desto elliptischer die Bahn des Planeten ist.
Merkurs Tonkurve variiert sehr stark, weil er eine sehr exzentrische Bahn hat.
Venus und Erde dagegen variieren nur wenig, da ihre Bahnen fast kreisförmig sind. Dieses Intervall, das zwischen der kleinen und der großen sechsten variiert, schwankt zwischen Dur und Moll.
Kepler nannte es daher das ewige Lied des Elends der Erde.

Mars variiert wegen seiner exzentrischen Bahn wieder sehr stark. Man muss hier aber dann schon etwas länger zuhören, weil er durch seine größere Entfernung zur Sonne dann schon langsamer ist.

Zwischen Mars und Jupiter ist eine große Lücke, in welcher der Asteroidengürtel Platz findet.
Das macht sich im Sprung eines großen Intervalles bemerkbar.

Saturn klingt dann schon sehr tief. Uranus und Neptun sind überhaupt nicht mehr als Töne wahrnehmbar. Ihre Frequenzen sind so tief, dass man sie nur noch als Rhythmen wahrnimmt.

Bei den äußeren Planeten ist es sehr schwer, die Exzentrizität der Bahnen zu hören, weil sich diese zeitlichen Umschichtungen innerhalb vieler Minuten bis Stunden sehr langsam vollziehen.
Außerdem waren Uranus und Neptun noch nicht bekannt, als Kepler die restlichen Umlaufbahnen auf eine Piano-Tastatur verteilte. Er ging davon aus, dass es keine weiteren Himmelskörper in unserem System mehr gäbe, weil er jede Umlaufbahn in einen der fünf platonischen Körper einschrieb.
Platonische Körper sind solche, die gleiche Flächen besitzen.
Am bekanntesten sind der Würfel und das Tetraeder.

Zwei Professoren, Willie Ruff & John Rodgers, haben in den siebziger Jahren des letzten Jahrhunderts Keplers Umlaufbahnen und sein Vorschlag, diese musikalisch darzustellen, aufgegriffen und in einen Computer gespeist, der dann die Klänge synthetisch erzeugte.
Sie nutzten sogar noch das Sterio-Panorama, um das ganze noch etwas plastischer werden zu lassen.
Legt man die Sonne z. B. in den Nullpunkt eines Koordinatensystems, so gruppieren sich alle Planeten irgendwo um den Nullpunkt herum. lässt man sie nun laufen, drehen sie sich um den Nullpunkt.

Sie legten die Perihels der Planeten eher auf die rechte Seite und die Aphels auf die linke.
Somit entsteht fast der Eindruck von akustischen Kreisbahnen, wenn man sich das über einen Kopfhörer anhört.

Man ist quasi die Sonne und hört die Planeten um einen herum laufen.
Die Tonhöhe sagt etwas über den Abstand zur Sonne aus, und das Panorama gibt einem noch eine Positionsinformation.
Gernot Meiser vom AV-Atelier.de besitzt ein mobiles Planetarium. Er hat es geschafft, den Sound, den ich in meinem Vortrag abspielte, tatsächlich um das ganze Planetarium herum laufen zu lassen. Das war großartig.
Vielleicht erinnert sich ja der eine oder die andere noch daran, wie es sich in der Orgelfabrik Durlach, bzw. im Theater in Sarlouis, anhörte.

Jetzt wird es Zeit, sich mal anzuhören, worüber ich hier spreche.

Hier noch einige Hörhinweise, damit ihr euch in dieser Kackophonie zurecht findet.
1) Wir starten mit dem schnellen sausenden Merkur auf seiner stark elliptischen Bahn. Er pipst sehr hoch, weil er so nahe an der Sonne, und somit sehr schnell unterwegs ist.

2) Jetzt folgt das Moll-Dur-Duo von Venus und erde, das immer zwischen Moll und Dur variiert. Zuerst kommt die Venus und dann die Erde etwas später.

3) Nun folgt der Mars, dessen bahn stark elliptisch ist, was man im laufe des Stückes deutlich wahrnimmt. Wenn Jupiter dazu kommt, hört man sehr deutlich, wie Mars beschleunigt, weil er sich seinem Perihel nähert.

4) Der Sprung über den Asteroidengürtel hinweg zum tiefen brummenden Jupiter, ist unüberhörbar.

5) Nun setzt das ganz tiefe brummen des Saturn ein. Es kann sein, dass manche Lautsprecher oder Headsetz diesen tiefen Ton kaum noch darstellen können.

6) Die Planeten Uranus, Neptun und Pluto sind nur noch als Rhythmen wahrnehmbar. Der Uranus tickt so vor sich hin.
Dann folgt der Neptun als tiefere Trommel und ganz zum Schluss ertönt die Basstrommel des Pluto.

Im ersten Link zu meiner Aufnahme, habe ich den Pluto als Zwergplaneten weg geschnitten.
Im Interview mit Ruff, einem der Erfinder dieses Sonifizierungsprojekts der Keplerdaten, , ist Pluto noch dabei, weil er zu dieser Zeit noch Planet war.
Auch dieses Interview ist sehr hörenswert, allerdings auf Englisch.

Die sonifizierten Umlaufbahnen gab man sogar den Voyager-Sonden mit auf die Reise. Ich habe keine Ahnung, ob außerirdische Wesen, die nicht meinen Blog lesen, diese Sounds interpretieren können…

Jetzt wünsche ich erfolgreiches Hören.

Hier nun das erwähnte Interview eines der beiden Erfinder dieses Sonifizierungs-Projekts.
Der Dropbox-Sound ist daraus extrahiert.
Zum Interview auf Youtube

Nun hoffe ich, dass euch diese Sounds ebenso faszinieren, wie mich schon seit Jahrzehnten.
Bis zum nächsten Mal grüßt euch

euer Gerhard.