Cimatique

Pour faire suite à la note consacrée à l'artiste Stéphane Dubois, voici quelques images des recherches d'Alexander Lautewassersur les formes générées par le son.

Chladni, un chercheur de la fin du XVIIIe siècle, a été le premier à soumettre une plaque de verre recouverte de sable à des vibrations, montrant ainsi que les sons peuvent créer des figures. En reprenant ces expériences, j’ai constaté qu’une plaque elliptique soumise à des vibrations sonores données permet de reproduire des figures qu’on trouve sur la carapace d’une tortue. On répand du sable sur une plaque puis on soumet celle-ci à des vibrations de différentes fréquences. Les grains de sable s’agencent différemment selon la hauteur du son, formant de nouvelles figures. J’ai pu ainsi constater par moi-même que les oscillations et les sons peuvent effectivement donner naissance à des figures et donc que les vibrations et les rythmes jouent peut-être un rôle essentiel dans le développement des formes qu’on rencontre dans la nature. Comme le sable, l’eau prend aussi des formes extraordinaires lorsqu’elle est soumise à des vibrations. Rien qu’avec une goutte d’eau, on voit déjà très bien que les vibrations entraînent différentes déformations de l’eau. On dépose une goutte d’eau dans la coupe, puis on la soumet à des vibrations à l’aide d’un générateur de fréquences et d’un transducteur acoustique. Immédiatement, on constate que des déformations magnifiques se produisent au sein de la goutte d’eau dans un mouvement rythmique très oscillant. Le phénomène de déformation d’une goutte d’eau par des sons est également fascinant. Une vibration verticale, même de très faible intensité, provoque une déformation polaire de type élévation- dépression au centre de la goutte. Mais sa forme générale reste parfaitement ronde grâce aux tensions de surface. On voit bien la montée et la descente. Une petite bulle d’air s’est même formée. Cela indique que l’intérieur de la goutte est soumis à d’autres mouvements, totalement différents de ceux qui s’exercent à la surface.
Il est intéressant de noter qu’en modifiant la fréquence, on modifie les figures géométriques qui se forment au gré des oscillations de la goutte.Les figures qui apparaissent à la surface sont caractérisées par le chiffre 4. Si l’on soumet l’eau à différentes hauteurs de sons, on constate que chaque hauteur engendre des figures géométriques totalement différentes. On voit ici des déformations caractérisées par le chiffre 5. Il y a toujours deux phases : dans la première, la pointe monte, dans la deuxième, elle descend. Mais l’ensemble suit toujours une figure en cinq temps. On peut générer des figures à différents temps selon la hauteur et la fréquence. Si l’on observe le même phénomène non plus d’en haut, mais de côté, on constate que les montées et les descentes de l’enveloppe correspondent aux différentes formes que prend la goutte d’eau. On voit bien que l’élévation centrale se forme aux oscillations descendantes paires et les élévations latérales aux oscillations impaires. Ce n’est pas un agencement synchronisé mais une alternance rythmique. Les vibrations mécaniques et les déformations ne sont pas synchronisées.
Voici une déformation très spectaculaire. La goutte commence par osciller de manière irrégulière puis prend soudain une forme hexagonale magnifique. Une règle fondamentale : plus le son est haut, plus les figures qu’il engendre sont complexes et différenciées.Cette déformation est unique. Jusqu’à présent, je n’ai encore jamais pu la reproduire. La goutte a d’abord vibré de manière irrégulière. Je pensais que ça ne donnerait rien d’intéressant puis quelque chose d’exceptionnel s’est produit. La goutte s’est allongée et a pris une forme qui rappelle beaucoup la structure des invertébrés. D’autres tableaux d’une beauté toute contemplative se forment lorsqu’on soumet une coupelle entièrement remplie d’eau à des vibrations sonores. Une caméra placée au-dessus de la coupelle a permis d’enregistrer les images suivantes.

On le voit encore ici : la figure se forme très lentement par pulsation. On distingue différents segments de spirale et l’ensemble suit un mouvement complexe. On voit ici à quel point il est difficile d’obtenir une figure symétrique parfaitement ronde. On est toujours obligé de moduler l’intensité et la fréquence, en fonction de la quantité d’eau, avant d’obtenir une figure aux oscillations régulières. On peut reproduire ce phénomène à l’aide des sons émis par un générateur sinusoïdal, mais aussi avec de la musique. Ces images-là sont les plus fascinantes et les plus vivantes parce que les figures changent à chaque seconde. Après avoir constaté que la magnifique carapace de cet animal présente de nombreuses similitudes avec les figures classiques de Chladni, on peut se demander si le monde lui-même, ses formes et ses figures n’ont pas été créées par des vibrations et des oscillations sonores, comme de nombreux mythes d’un peu partout le racontent. "La morphogenèse et les vibrations sonores ”, voire “ la musique ” ferait un sujet de recherches passionnant.