hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
반포식자 적응 탈출
먹이 동물이 공격하는 포식자에 대한 정상적인 반응은 비행, 활공, 낙하, 수영, 달리기, 점프, 땅굴파기 또는 구르기 등 동물의 능력에 따라 가능한 모든 수단을 통해 도망치는 것이다. 탈출 경로는 종종 불규칙하여 포식자가 먹이가 다음으로 갈 방향을 예측하기 어렵게 만든다. 예를 들어, 도요타조, 뇌조, 검은머리갈매기와 같은 새들은 매와 같은 빠른 맹금류를 지그재그 또는 급격한 비행으로 피한다. 특히 동남아시아의 열대 우림에서는 많은 척추동물이 낙하 및 활공을 통해 포식자로부터 도망친다. 곤충 중에는 많은 나방이 박쥐의 초음파 소리에 반응하여 급회전하거나 낙하하거나 동력 다이빙을 한다. 물고기 중에는 가시고기가 물고기를 먹는 바다오리에게 쫓길 때 지그재그 경로를 따르며 종종 불규칙하게 되돌아간다.
반포식자 적응 탈출
일부 동물은 포식자의 손아귀에서 벗어나거나 포식자의 주의를 분산시켜 탈출하기 위한 최후의 시도로 자절 (자기 절단)을 통해 자신의 부속지 중 하나를 버릴 수 있다. 잃어버린 신체 부위는 나중에 재생될 수 있다. 특정 바다 민달팽이는 독침 유두를 버리고, 게와 같은 절지동물은 집게발을 희생할 수 있으며, 이는 여러 번의 탈피를 통해 다시 자랄 수 있다. 척추동물 중에는 많은 도마뱀붙이와 다른 도마뱀들이 공격을 받으면 꼬리를 버리는데, 꼬리는 잠시 동안 꿈틀거리며 포식자의 주의를 분산시키고 도마뱀에게 도망칠 시간을 준다. 더 작은 꼬리가 천천히 다시 자란다.
반포식자 적응 관찰 역사
아리스토텔레스는 기원전 350년경 자신의 동물지에 두족류의 포식자 방어 행동에 대한 관찰 기록을 남겼으며, 여기에는 주의 분산을 위한 먹물 사용, 위장, 신호 전달 등이 포함된다.
1940년, 휴 코트는 위장, 의태, 경계색에 대한 방대한 연구인 동물의 적응색을 저술했다.
21세기에 이르러 도시 생활에 대한 적응은 쥐와 비둘기 같은 동물의 포식자 방어 반응을 현저히 감소시켰다. 유사한 변화는 사육 동물과 가축화된 동물에서도 관찰된다.
맥놀이
음향학에서 맥놀이 또는 비트(beat)는 약간 다른 진동수를 가진 두 소리 사이의 간섭 패턴으로, 주기적인 볼륨 변화로 인지되며, 그 변화율은 두 진동수의 차이이다.
지속적인 음을 낼 수 있는 조율 악기로 맥놀이를 쉽게 인식할 수 있다. 두 음을 유니즌으로 조율하면 특이한 효과가 나타난다. 두 음이 음높이는 가깝지만 동일하지 않을 때, 진동수 차이가 맥놀이를 발생시킨다. 소리가 교대로 보강 간섭과 상쇄 간섭을 일으키면서 트레몰로처럼 볼륨이 변한다. 두 음이 점차 유니즌에 가까워질수록 맥놀이는 느려지고, 너무 느려져서 인지할 수 없게 될 수도 있다. 두 음이 멀어질수록 맥놀이 진동수는 인간의 음높이 인지 범위에 가까워지기 시작하고, 맥놀이가 음처럼 들리기 시작하며, 결합음이 생성된다.
맥놀이 맥놀이 음의 수학 및 물리학
이 현상은 음향학이나 음악에서 가장 잘 알려져 있지만, 모든 선형 시스템에서 발견될 수 있다.
"중첩 원리에 따르면, 동시에 울리는 두 음은 매우 간단한 방식으로 중첩된다. 즉, 두 음의 진폭을 더하는 것이다."
두 현의 총 소리에 해당하는 함수를 보여주는 그래프를 그리면, 최대값과 최소값이 더 이상 일정하지 않고(순음이 연주될 때처럼), 시간이 지남에 따라 변하는 것을 볼 수 있다. 두 파동이 거의 180도 위상차를 가질 때 한 파동의 최대값이 다른 파동의 최소값을 상쇄하는 반면, 거의 동위상일 때는 최대값이 합쳐져 인지되는 볼륨이 증가한다.
두 단위-진폭 사인파의 합은 주파수 ⁠f1 + f2/2⁠의 반송파로 표현될 수 있으며, 이 반송파의 진폭은 주파수 ⁠f1 - f2/2⁠의 포락선 파동에 의해 변조된다는 것을 합-곱 삼각 함수 항등식의 도움으로 증명할 수 있다.
변조 패턴에서 격월로 나타나는 파동이 반전되기 때문에, 각 피크는 트로프로 대체되고 그 반대도 마찬가지이다. 포락선은 변조하는 코사인 파동의 두 배 주파수를 가지는 것으로 인지되며, 이는 들을 수 있는 맥놀이 주파수(가청 범위 내에 있다면)는 다음과 같다.
맥놀이 모노럴 비트
"모노럴 비트란 특정 패턴으로 켜지고 꺼지는 단 하나의 음조가 있을 때를 말한다. 하나의 음조만으로는 (바이노럴 비트와 같이 두 개의 음조와는 달리) 뇌가 훨씬 쉽게 적응할 수 있으며, 별도의 음조의 균형을 맞출 필요가 없다.
모노럴 비트는 실제로 사람의 귀에 도달하기 전에 하나의 소리로 결합되며, 바이노럴 비트의 경우 뇌 자체에 의해 부분적으로 형성되는 것과는 대조적이다.
이는 모노럴 비트가 헤드폰이나 스피커를 통해 효과적으로 사용될 수 있음을 의미한다. 또한 두 귀가 없는 사람도 들을 수 있고 이점을 얻을 수 있다는 의미이기도 하다." - 에보니 알라드
맥놀이 바이노럴 비트
바이노럴 비트는 서로 다른 주파수의 두 사인파가 청취자에게 양쪽 귀에 하나씩(한 귀에 하나씩) 제시될 때 발생할 수 있는 착청이다.
예를 들어, 530 Hz 순음 음높이가 피실험자의 오른쪽 귀에 제시되고, 520 Hz 순음이 피실험자의 왼쪽 귀에 제시되면, 청취자는 두 음이 단일 귀에 제시된 것처럼 10 Hz의 속도로 맥놀이를 듣게 되지만, 이 맥놀이는 측면 이동의 요소도 가지게 된다.
바이노럴 비트 인지는 중간뇌의 아래둔덕과 뇌줄기의 위올리브복합체에서 비롯되며, 여기서 각 귀의 청각 신호는 통합되어 그물체를 통해 중간뇌 위로 시상, 청각피질 및 기타 피질 영역으로 이어지는 신경 경로를 따라 활동전위를 유발한다.
맥놀이 바이노럴 비트
2023년 체계적 검토에 따르면, 인지 처리, 정서 상태(불안 등), 기분, 통증 인지, 명상 및 이완, 마음 방황, 창의성 영역에서 주장되는 긍정적 효과를 조사했지만, 기법들이 비교할 수 없었고 결과는 결론적이지 않았다. 검토된 14개 연구 중 5개는 뇌파 동조 가설과 일치하는 결과를 보고했고, 8개 연구는 모순되는 결과를 보고했으며, 1개는 혼합된 결과를 보였다. 저자들은 향후 연구에서 결과가 더 효과적으로 비교될 수 있도록 연구 접근 방식의 표준화를 권장한다.
맥놀이 사용법
음악가들은 일반적으로 유니즌, 완전 5도, 또는 기타 단순한 화성적 음정에서 조율을 확인하기 위해 간섭 맥놀이를 객관적으로 사용한다. 피아노 및 오르간 조율사들은 맥놀이를 세는 방법을 사용하여 특정 음정에서 특정 숫자를 목표로 한다.
많은 파이프 오르간에는 의도적으로 서로 약간 어긋나게 조율된 두 세트의 파이프를 가지고 있어 파동 효과를 내는 "셀레스트" 스톱이 포함되어 있다.
맥놀이 사용법
작곡가 앨빈 루시에는 간섭 맥놀이를 주요 초점으로 삼는 많은 곡을 썼다. 유니즌의 미분음적 진동에 기반을 둔 스타일을 가진 이탈리아 작곡가 자친토 셸시는 특히 바이올린 솔로곡 Xnoybis (1964)와 L'âme ailée / L'âme ouverte (1973)와 같은 후기 작품에서 간섭 맥놀이의 질감적 효과를 광범위하게 탐구했는데, 이 곡들에서 맥놀이가 두드러지게 나타난다. (셸시는 악기의 각 현을 별도의 파트로 취급하고 기보하여, 그의 바이올린 솔로곡은 사실상 한 줄짜리 현악 4중주와 같으며, 바이올린의 다른 현들이 미분음적 변화를 주어 동시에 같은 음을 연주할 수 있어 간섭 패턴이 생성된다.) 작곡가 필 니블록의 음악은 미분음적 차이로 인해 발생하는 맥놀이에 전적으로 기반을 둔다. 컴퓨터 공학자 토소 판코프스키는 온라인 청각 연구에서 참가자의 헤드폰 및 이음 청취 상황(스테레오 채널이 믹스되었는지 또는 완전히 분리되었는지)을 선별하기 위해 청각 간섭 맥놀이에 기반한 방법을 개발했다.
아마추어 무선 애호가들은 간섭 맥놀이 수를 수동으로 줄여 원하는 반송파 주파수에 정확히 조율하는 것을 "제로 비팅" 또는 "제로 비트"라고 부르는데, 이는 음악가들이 사용하는 조율 과정과 근본적으로 동일하다.
음파 무기
음파 무기, 소닉 웨폰(sonic weapon), 초음파 무기, 울트라소닉 웨폰(ultrasonic weapons, USW)은 소리를 사용하여 상대를 부상시키거나 무력화하는 다양한 종류의 무기이다. 일부 음파 무기는 집중된 소리나 초음파 빔을 만들고, 다른 무기는 넓은 범위의 음장을 생성한다. 2025년 기준 기준으로, 군대 및 경찰은 음파 무기를 제한적으로 사용하고 있다.
음파 무기 사용 및 배치
극도로 강력한 음파는 목표물의 고막을 파열시키거나 손상시켜 심한 통증이나 방향 감각 상실을 유발할 수 있다. 이는 보통 사람을 무력화시키기에 충분하다. 덜 강력한 음파는 사람에게 메스꺼움이나 불편함을 유발할 수 있다.
안구 진동을 일으켜 시야 왜곡을 유발하는 장치의 가능성은 1990년대에 코번트리에 있는 자신의 실험실에서 "유령 소동"을 풀려고 시도하던 초상현상 연구원 빅 탠디에 의해 제안되었다. 이 "유령"은 불안감과 회색 유령의 막연한 모습으로 특징지어졌다. 일부 조사 작업에서 탠디가 새로 설치된 환기 팬이 18.9 Hz, 0.3 Hz, 9 Hz의 초저주파를 발생시키고 있음을 밝혀냈다.
음파 무기 사용 및 배치
장거리 음향 장치(음향 대포)는 인간의 가청 스펙트럼(20~20,000Hz) 내 주파수에서 30도 원뿔형의 가청 음향을 생성한다. 2005년 순양함 시본 스피릿의 승무원은 배를 추격하고 공격하는 해적들을 막기 위해 음향 대포를 사용했다. 이 장치와 유사한 다른 장치들은 일반적으로 군중 통제를 위해 시위대와 폭도들을 해산하는 데 사용되었다. 유사한 시스템을 "자기 음향 장치"라고 한다. 모스키토 음향 장치는 영국에서 십대들이 특정 지역의 상점 주변에 머무르는 것을 막기 위해 사용되었다. 이 장치는 십대나 약 20세 미만의 사람들이 불편하게 느끼는 초고주파(약 19-20 kHz) 폭발음을 방출하여 작동한다. 나이와 관련된 청력 상실은 초고주파 소리가 20대 후반 이상에게는 성가심을 유발하지 않게 하지만, 이는 전적으로 젊은 사람이 과거에 높은 음압 수준에 노출된 정도에 달려 있다. 2020년과 2021년에 그리스 당국은 터키 국경에서 이주민들을 막기 위해 장거리 음향 대포를 사용했다.
인간 청력 민감도 최고점(2-3 kHz)에 가까운 주파수에서 특정 패턴의 고진폭 소리는 도난 방지 장치로 사용된다.
음파 무기 사용 및 배치
일부 경찰 당국은 시위대에 음향 대포를 사용했는데, 예를 들어 2009년 G20 피츠버그 정상회담, 2014년 퍼거슨 불온사태, 2016년 노스다코타의 다코타 접근 송유관 시위 등이 있다.
2016년과 2017년 쿠바 주재 미국 대사관에서 "음파 공격"이 발생하여 아바나 증후군으로 불리며 아바나 주재 미국 및 캐나다 대사관의 미국 및 캐나다 정부 직원들에게 청력 손실을 포함한 건강 문제를 일으켰다는 보고가 있었다. 그러나 최근 보고서들은 원인을 마이크로파 에너지로 추정하거나 또는 적대적이라고 간주되는 국가의 대사관에서 일하는 것과 같은 장기간의 스트레스로 인한 대규모 심인성 질환을 통해 몸이 스스로를 속이는 것이 원인이라고 추정한다.
2025년 3월 15일, 베오그라드 시위대에 '15 for 15' 반부패 시위 중에 음파 무기가 사용되었을 수 있다는 보고가 있었다. 내무부와 국방부는 시위대에 대한 음파 무기 사용을 부인했다. 시위 중 15분간의 침묵 시간에 약 19시 10분경, 베오그라잔카 건물 근처에서 소리가 많은 사람들을 공황 상태에 빠뜨리고 넘어지거나 피하는 등 물리적으로 반응하게 만들었다.
음파 무기 연구
연구에 따르면 700 kHz에서 3.6 MHz 주파수의 고강도 초음파에 노출되면 쥐의 폐와 장 손상을 유발할 수 있다고 한다. 진동음향 자극 후 심박수 패턴은 심방 세동 및 느린맥과 같은 심각한 부정적인 결과를 초래했다.
참조: 마이크로파 청각 효과
청각과 무관한(extra-aural) 다양한 내부 장기 및 중추신경계에 대한 생체 영향에는 청각 변화, 진동 촉각 민감도 변화, 근육 수축, 심혈관 기능 변화, 중추신경계 영향, 전정(내이) 영향, 흉벽/폐 조직 영향이 포함되었다. 연구자들은 저주파 소나 노출이 상당한 공동 현상, 저체온증 및 조직 전단을 유발할 수 있음을 발견했다. 추가 실험은 권장되지 않았다. 쥐를 대상으로 한 테스트 결과, 폐 및 간 손상의 임계값은 약 184 dB에서 발생했다. 강도가 증가함에 따라 손상은 급격히 증가한다. 미국 초음파 의학회(AIUM)는 비집중 음향 빔의 강도가 100 mW/cm² SPTA 미만이거나 집중 음향 빔의 강도가 1 mW/cm² SPTA 미만인 경우 입증된 생물학적 효과가 없다고 밝혔다.
음파 무기 연구
스쿠버 다이버가 15분 이상 연속적인 저주파음에 노출되어 발생하는 소음 유발 신경학적 장애는 일부 경우 뇌 조직에 영향을 미치는 즉각적이고 장기적인 문제 발생과 관련되어 왔다. 증상은 경미한 머리 부상을 입은 사람들의 증상과 유사했다. 인과 메커니즘에 대한 한 가지 이론은 장기간의 소리 노출이 뇌 조직에 충분한 기계적 변형을 유발하여 뇌증을 유발했다는 것이다. 다이버와 수생 포유류도 고강도 저주파 소리로 인해 폐와 부비동 부상을 입을 수 있다. 이는 저주파 소리가 물에서 신체로 쉽게 전달되지만, 음향 임피던스 불일치로 인해 소리를 반사하는 신체 내의 가스 주머니로는 전달되지 않기 때문이다.
인하모니시티
음악에서 인하모니시티(inharmonicity)는 배음 (부분음 또는 부분 배음이라고도 함)의 진동수가 기본 진동수(배음렬)의 정수배에서 벗어나는 정도이다.
음향적으로, 단일하고 뚜렷한 음높이를 갖는 것으로 인식되는 음은 실제로는 다양한 추가 배음을 포함한다. 심벌즈, 탐탐, 차임과 같은 많은 타악기는 복잡하고 비조화적인 소리를 낸다.
음악의 화음과 음정은 음의 조화성에 크게 의존한다. 이상적인 균일하고 무한히 얇거나 무한히 유연한 현이나 공기 기둥은 정확한 조화 진동 모드를 갖는다. 실제 악기에서 음악음을 생성하는 공명체(일반적으로 현, 줄 또는 공기 기둥)는 이 이상에서 벗어나 크거나 작은 양의 인하모니시티를 갖는다. 예를 들어, 매우 두꺼운 현은 이상적인 현처럼 행동하기보다는 원통 (질량 튜브)처럼 행동하며, 이는 기본 진동수의 정수배가 아닌 자연 공명을 갖는다.
인하모니시티
그러나 바이올린과 기타와 같은 현악기 또는 타블라와 같은 일부 인도 드럼에서 배음은 기본 진동수의 정수배에 가깝거나 일부 경우에는 상당히 정확하게 정수배이다. 이 이상적인 배음렬에서 벗어나는 것을 인하모니시티라고 한다. 현이 덜 탄력적일수록(즉, 짧고 두껍고 장력이 작거나 뻣뻣할수록) 인하모니시티가 더 커진다.
현을 활로 켜거나 관악기에서 리드나 입술을 진동시켜 음을 시작할 때, 모드 잠금이라고 불리는 현상이 현이나 공기 기둥의 자연적인 인하모니시티에 반작용하여 배음이 기본 음높이의 정수배에 정확히 고정되도록 한다. 비록 이러한 배음이 악기의 자연 공명 지점과 약간 다르더라도 말이다. 이러한 이유로, 활로 켜는 현악기, 금관악기 또는 리드 악기가 연주하는 단일 음은 반드시 인하모니시티를 나타내지는 않는다.
인하모니시티
그러나 현이 망치로 때리는 피아노 현처럼 타격되거나, 피치카토로 연주되는 바이올린 현처럼 뜯기거나, 손가락이나 피크로 뜯기는 기타 현처럼 현이 타격되거나 뜯기면 현은 인하모니시티를 나타낸다. 현의 인하모니시티는 장력, 뻣뻣함, 길이와 같은 물리적 특성에 따라 달라진다. 예를 들어, 낮은 장력의 뻣뻣한 현(작은 업라이트 피아노의 저음부에서 발견되는 현)은 높은 정도의 인하모니시티를 나타내는 반면, 높은 장력의 가는 현(피아노의 고음부 현) 또는 더 유연한 현(기타나 하프에 사용되는 거트 또는 나일론 현)은 인하모니시티가 덜하다. 감긴 현은 일반적으로 동등한 단일 현보다 인하모니시티가 덜하며, 이러한 이유로 감긴 현이 선호되는 경우가 많다.
이 인하모니시티의 물리적 기원은 뻣뻣한 현의 파동의 분산이다. 이상적인 유연한 현에서는 파동 속도가 진동수에 따라 일정하다. 두 고정된 끝을 가진 현의 공명 진동수를 보면, 이는 고조파의 진동수가 모드 번호에 따라 선형적으로 증가함을 의미한다. 두꺼운 저음 현에서 가장 두드러지는 뻣뻣함으로 인한 추가 분산은 진동수가 증가함에 따라 현의 파동 속도도 증가한다는 것을 의미한다. 그 결과 뻣뻣한 현의 모드는 더 이상 완벽하게 조화적이지 않다.
인하모니시티 피아노
1943년, 슈크와 영은 피아노 음색의 스펙트럼 인하모니시티를 측정한 최초의 과학자였다. 그들은 피아노 음색의 스펙트럼 부분음이 점진적으로 날카로워진다는 것을 발견했다. 즉, 가장 낮은 부분음은 가장 적게 날카로워지고, 더 높은 부분음은 점진적으로 더 날카로워진다.
인하모니시티가 반드시 불쾌한 것은 아니다. 1962년 하비 플레처와 그의 동료들의 연구는 스펙트럼 인하모니시티가 피아노 같은 소리를 내는 데 중요하다고 지적했다. 그들은 인하모니시티가 실제 피아노 음색에 공통적인 "따뜻함"의 특성을 담당한다고 제안했다. 그들의 연구에 따르면, 약간의 인하모니시티가 도입되었을 때 합성된 피아노 음색이 더 자연스럽게 들렸다. 일반적으로 어쿠스틱 악기를 복제하는 전자 악기는 원본 악기의 인하모니시티와 그로 인한 신장 조율을 모두 복제해야 한다.
인하모니시티 피아노
피아노 조율사가 피아노를 조율할 때, 기술자는 두 음을 함께 연주할 때 "울림" 소리에 귀를 기울여 음정 간의 거칠기를 최소화하는 지점으로 조율한다. 피아노 조율사는 악기의 모든 음역대, 특히 저음부와 고음역대에서 다양한 양으로 존재하는 피아노 현의 인하모니시티를 다루어야 한다. 그 결과 옥타브는 조화적인 2:1 비율보다 약간 넓게 조율된다. 피아노 조율에서 옥타브가 신장되는 정확한 양은 피아노마다, 심지어 단일 피아노 내에서도 음역대마다 다르며, 관련된 현의 정확한 인하모니시티에 따라 달라진다.
인하모니시티 피아노
인하모니시티 문제 때문에 피아노 기술자들이 사용하는 전자 피아노 조율 장치는 단순한 배음렬에 따라 조율되도록 설계되지 않았다. 오히려 이 장치들은 기술자가 귀로 조정하는 신장 옥타브 및 기타 조정을 복제하기 위한 다양한 수단을 사용한다. 가장 정교한 장치는 기술자가 맞춤형 인하모니시티 측정을 할 수 있도록 하여, 피치와 볼륨에 대한 모든 부분음을 동시에 고려하여 주어진 악기에 가장 적합한 신장률을 결정한다. 일부는 기술자가 귀로 완료한 조율을 단순히 기록하는 옵션을 포함한다. 기술자는 그러면 동일한 피아노(또는 유사한 제조 및 모델의 다른 피아노)에서 해당 조율을 더 쉽고 빠르게 복제할 수 있다.
귀로 신장률을 설정하는 것과 기계를 사용하는 것 사이의 문제는 아직 해결되지 않았다. 기계는 주어진 반음계 내에서 반음의 절대적인 위치를 도출하는 데 더 뛰어나지만, 비기계 조율사는 음정을 더 공명하게 만들려는 유혹 때문에 이러한 위치를 선호적으로 조정한다. 그 결과 귀로 조율하고 즉시 기계로 확인한 피아노는 순수한 이론적 반음(수학적으로 2의 12제곱근)과 인적 오류 및 인지 때문에 정도가 다르게 나타나는 경향이 있다. (귀를 즐겁게 하는 것이 청각 조율의 목표라면, 수학을 즐겁게 하는 것이 기계 조율의 목표이다.) 이는 현이 음마다 심지어 같은 유니슨 내의 이웃 현과도 다를 수 있기 때문으로 생각된다. 이 비선형성은 현이 가짜 고조파를 생성하는 진정한 가짜 현과는 다르며, 현의 두께, 현의 발음 길이 또는 사소한 브리지 불일치의 미미한 변화에 더 가깝다.
피아노 조율은 연주될 음정 및 화음의 불협화음을 최소화하기 위한 음률 선택과 인하모니시티 처리라는 두 가지 측면에서 타협점이다. 더 자세한 정보는 피아노 음향학과 피아노 조율을 참조하라.
문제를 야기할 수 있는 또 다른 요인은 현의 녹이나 감은 부분의 먼지이다. 이러한 요인들은 더 높은 모드의 주파수를 약간 높여 더 많은 인하모니시티를 초래할 수 있다.
인하모니시티 기타
피아노 조율은 일반적으로 숙련된 기술자가 하지만, 어쿠스틱 기타, 일렉트릭 기타, 일렉트릭 베이스 기타와 같은 기타는 보통 기타리스트가 직접 조율한다. 기타리스트가 귀로 기타를 조율할 때는 음률과 현의 인하모니시티를 모두 고려해야 한다. 기타 현의 인하모니시티는 "프렛을 짚은 음이 날카롭게 들리게 할 수 있는데, 이는 음높이와 울림 면에서 '원래 그래야 하는 것보다' 더 날카롭게 들릴 것"이라는 의미이다. 이는 어떤 음률 문제와도 다르다. 기타가 "프렛이나 넥 각도 오류가 없도록" 제작되었더라도, 인하모니시티는 "개방 현을 5번째 또는 4번째 프렛에서 짚은 음에 조율하는 간단한 접근 방식"을 신뢰할 수 없게 만들 수 있다. 인하모니시티는 또한 "일부 옥타브를 미세하게 타협해야 할 수도 있다"고 요구한다.
인하모니시티 기타
1970년대에 스트로브 튜너가 출시되고, 1980년대에 저렴한 전자 튜너가 대량 시장에 보급되면서도 기타리스트들의 조율 문제가 해결된 것은 아니었다. 전자 튜너가 기타가 "완벽하게" 조율되었다고 표시하더라도, 일부 화음은 연주될 때 조율되지 않은 것처럼 들릴 수 있는데, 이는 닳거나 더러운 현으로 인한 현의 인하모니시티, 잘못 놓인 프렛, 잘못 조정된 브리지 또는 기타 문제 때문일 수 있다. 다양한 요인들이 작용하기 때문에, 기타를 조율된 소리로 만드는 것은 타협의 연습이다. "닳거나 더러운 현도 비조화적이며 조율하기 더 어렵다"는 문제는 현을 청소함으로써 부분적으로 해결될 수 있다.
일부 연주자들은 곡의 키에 맞춰 조율하여 으뜸화음과 딸림화음이 맑고 공명하는 소리를 내도록 선택한다. 그러나 이러한 타협은 주 키에서 벗어나는 곡의 섹션(예: 반음 낮게 조바꿈하는 브리지 섹션)에서 흐릿한 소리가 나는 화음으로 이어질 수 있으므로, 일부 연주자들은 더 넓은 타협을 선택하여 "차이를 분할"하여 모든 화음이 수용 가능한 소리를 내도록 한다.
인하모니시티 모드 잠금
바이올린, 비올라, 첼로, 콘트라베이스와 같은 다른 현악기도 피치카토 기법을 사용하여 음을 뜯을 때 인하모니시티를 나타낸다. 그러나 이러한 인하모니시티는 현을 활로 켤 때 사라지는데, 이는 활의 스틱-슬립 작용이 주기적이어서 현의 모든 공명을 정확히 조화 비율로 구동하기 때문이다. 비록 자연 주파수에서 약간 벗어나더라도 말이다. 결과적으로, 안정된 음을 연주하는 활 현의 작동 모드는 모든 (약간 비조화적인) 현 공명의 조율 간의 타협이며, 이는 스틱-슬립 작용의 강한 비선형성 때문이다. 모드 잠금은 음성과 클라리넷과 같은 리드 악기에서도 발생한다.
인하모니시티 악기 목록
완벽하게 조화적
찰현악기 (바이올린, 첼로, 이호, ...)
금관악기 (트럼펫, 호른, 트롬본, ...)
리드 에어로폰 (오보에, 클라리넷, ...)
거의 조화적
발현악기 (기타, 하프시코드, 하프...)
대략 조화적
조율된 타악기
비조화적
조율되지 않은 타악기
인하모니시티 추가 문헌
B. C. J. Moore, R.W. Peters, and B. C. Glasberg, “Thresholds for the detection of inharmonicity in complex tones,” Journal of the Acoust. Soc. Am., vol. 77, no. 5, pp. 1861–1867, 1985.
A. Galembo and L. Cuddy, “String inharmonicity and the timbral quality of piano bass tones: Fletcher, Blackham, and Stratton (1962) revisited.” Proceedings of the Society for Music Perception and Cognition, MIT, Cambridge, Massachusetts, July - August 1997.
모노코드
모노코드(monochord), 일현금(一弦琴)은 소노미터(sonometer)라고도 불리며(아래 소노미터 참조), 하나의(모노-) 현(코드)을 포함하는 고대 악기이자 과학 실험 기구이다. 모노코드라는 용어는 때때로 하나의 현과 막대 모양의 몸체를 가진 모든 현악기의 총칭으로 사용되며, 이는 음악 활이라고도 알려져 있다. 호른보스텔-작스 체계에 따르면, 활 현악기는 바르 치터(311.1)인 반면, 모노코드는 전통적으로 보드 치터(314)이다. "화음 카논" 또는 모노코드는 최소한 "현의 길이와 정확히 같은 길이의 판이 그 아래에 있어 특정 음을 내기 위해 현을 멈춰야 하는 지점을 표시할 수 있게 하는 것"으로, 비교를 가능하게 한다.
모노코드
현은 양쪽 끝에 고정되어 사운드 박스 위에 팽팽하게 펴져 있다. 그런 다음 하나 이상의 움직일 수 있는 기러기발이 조작되어 생성된 진동수 간의 수학적 관계를 보여준다. "하나의 현, 움직이는 브리지 및 눈금이 표시된 자를 통해 모노코드(kanōn [그리스어: 법])는 음과 숫자, 음정과 비율, 감각 지각과 수학적 이성 사이의 간극을 메웠다." 그러나 "음악, 수학, 그리고 천문학 또한 모노코드에서 불가피하게 연결되어 있었다." 음정 간의 수학적 관계를 시연하는 교육 도구로서 모노코드는 중세 내내 사용되었다.
모노코드 실험적 사용
모노코드는 음악적 음높이의 수학적 속성을 설명하고 현의 길이와 장력에 관한 메르센의 법칙을 설명하는 데 사용될 수 있다. 즉 "본질적으로 음정을 측정하는 도구"이다. 예를 들어, 모노코드의 현이 열려 있을 때 특정 주파수로 진동하며 음을 생성한다. 현의 길이가 절반으로 줄어들고 뜯어지면, 한 옥타브 더 높은 음을 생성하고 현은 원래 주파수의 두 배(2:1)로 진동한다. 재생 (도움말·정보) 이 길이의 절반은 원래 음보다 두 옥타브 높은 음을 생성하며, 이는 초기 주파수의 네 배(4:1)이고, 이런 식으로 계속된다. 표준 온음계 피타고라스 음률 (프톨레마이오스의 온음계 이음정)은 모노코드에서 측정된 처음 네 개의 수를 기반으로 구성된 슈퍼특정 비율 (n+1)/n에서 쉽게 파생된다. 관련된 수학에는 구구단, 최소 공배수, 그리고 소수와 합성수가 포함된다.
모노코드 실험적 사용
"이름에서 알 수 있듯이 실험에는 하나의 현만 필요하지만, 고대부터 여러 개의 현이 사용되었으며, 모두 정확히 유니슨으로 조율되고 각각 움직이는 브리지가 있어 다양한 음정을 [[협화음과 불협화음|틀:괄호]]으로 서로 비교할 수 있었다." "바이코드 악기"는 만돌린과 같이 "각 음에 대해 두 개의 유니슨 현(코스)을 가진" 악기이다. 두 개의 현을 사용하면 다양한 음악적 음정이 어떻게 들리는지 쉽게 시연할 수 있다. 두 개의 개방 현은 같은 음높이로 조율된 다음, 움직이는 브리지가 두 번째 현의 수학적 위치에 놓여 예를 들어 장3도 (현 길이의 4/5 지점) 재생 (도움말·정보) 또는 단3도 (현 길이의 5/6 지점) 재생 (도움말·정보)를 시연한다.
해리 파치, 아이버 다르레그, 토니 콘래드, 글렌 브랑카, 바트 홉킨, 유리 랜드만과 같이 미분음과 순정률에 초점을 맞춘 많은 현대 작곡가들은 이동식 브리지를 가진 다현 소노미터 변형을 제작했다.
모노코드 악기
모노코드의 구성 요소에는 튜닝 페그, 너트, 현, 이동식 브리지, 고정 브리지, 보정 표시, 몸통 또는 공명 상자, 그리고 엔드 핀이 포함된다.
모노코드(또는 그 이동식 브리지)에서 파생된 악기에는 고금, 단 보, 고토, 비나, 드렐라이어, 그리고 클라비코드("따라서 모든 건반 악기")가 있다. 모노파이프는 모노코드의 관악기 버전이다. 즉, 가변적인 음높이를 생성할 수 있는 가변 개방 오르간 파이프로, 모노코드의 숫자가 표시된 슬라이딩 실린더이다. 정확도를 얻기 위해서는 이 방법에서 끝 보정을 사용해야 한다.
모노코드 모노코드 연주자
모노코드는 수메르 문헌에 언급되어 있으며, 일부에 따르면 피타고라스 (기원전 6세기)에 의해 재발명되었다고 한다. 돌게(Dolge)는 움직이는 브리지의 발명을 서기 1000년경 귀도 다레초에게 돌린다.
1618년, 로버트 플러드는 프톨레마이오스 우주를 음악적 음정에 연결하는 세속적 모노코드 (또한 천상적 또는 신성한 모노코드)를 고안했다. "그것은 [모노코드 사용을 통한 메르센의 발견 (1637)] 물리적 직관이었을까 아니면 작은 정수의 중요성에 대한 피타고라스적 확신이었을까? ... 후자였다."
비슷한 악기이지만 이동식 브리지 대신 반음계 프렛보드를 가진 살모디콘은 1820년대 덴마크에서 개발되었으며, 오르간의 대안으로 스칸디나비아 전역의 교회에서 널리 사용되었다. 스칸디나비아 이민자들도 이를 미국으로 가져왔다. 20세기 후반에는 상당히 희귀해졌지만, 최근에는 포크 음악가들에 의해 부활되었다.
모노코드 모노코드 연주자
천상적 모노코드의 이미지는 1952년 해리 에버렛 스미스의 Anthology of American Folk Music 표지와 1977년 S. K. Heninger Jr.의 책 The Cosmographical Glass: Renaissance Diagrams of the Universe (p. 133), ISBN 978-0-87328-208-6에 사용되었다. 로버트 플러드의 "Utriusque Cosmi, Maioris scilicet et Minoris, Metaphysica, Physica, Atque Technica Historia" ("Tomus Primus"), 1617년, 90페이지에 실린 mundane monochord (세속적 모노코드) 삽화의 복제본은 케플러 콰르텟의 2011년 오디오 CD 벤 존스턴: 현악 사중주곡 1, 5, 10 (뉴 월드 레코즈 카탈로그 번호 80693)의 표지 아트워크로 사용되었는데, 이 음악은 표준 피타고라스 음률 시스템을 넘어선 고차 부분음을 확장한 음정 비율을 사용한 클래식 음악이다.
익스페리멘털 록과 현대 클래식 음악에서 사용되는 현대적인 연주 기법은 3rd bridge이다. 이 기법은 모노코드에서 사용되는 것과 동일한 메커니즘을 공유하며, 추가 브리지로 현을 두 부분으로 나눈다.
모노코드 소노미터
소노미터는 진동의 장력, 주파수 또는 밀도를 측정하는 데 사용되는 진단 장비이다. 이는 의료 환경에서 청력과 골밀도를 테스트하는 데 사용된다. 소노미터 또는 청력계는 청력 민감도를 확인하는 데 사용되는 반면, 임상 골 소노미터는 골밀도를 측정하여 골다공증 위험과 같은 상태를 판단하는 데 도움이 된다.
청력학에서 이 장치는 난청 및 기타 귀 질환을 테스트하는 데 사용된다. 청력계는 인간의 귀로 일반적으로 감지할 수 있는 주파수의 소리를 듣는 능력을 측정한다. 청력계를 사용하여 여러 테스트가 일반적으로 수행되며, 이는 청력 능력을 평가하는 데 사용된다. 결과는 일반적으로 청력도라고 알려진 차트에 기록된다.
모노코드 소노미터
임상 골 소노미터는 골다공증과 관련된 골절 위험을 테스트하는 장치이다. 초음파 골밀도 검진이라고 불리는 이 테스트는 일반적으로 진단 목적으로 사용되지 않는다. 이는 일반적으로 위험 평가 도구로 사용된다. 개인 이력이 골다공증에 대한 높은 위험 가능성을 나타내는 사람들에게는 검사가 자주 권장된다. 검사는 일반적으로 골다공증 치료를 전문으로 하는 정형외과 의사, 류마티스 의사 또는 신경과 의사가 수행한다. 환자는 단순히 발뒤꿈치를 소노미터에 놓으면, 초음파를 사용하여 골밀도를 확인한다. 이는 일반적으로 30초 이하로 지속되는 빠르고 저렴한 절차이다. 결과는 일반적으로 절차 직후에 제공된다. 두 가지 점수 결과가 가능하다. T-점수는 환자의 검사 결과를 동일한 성별의 젊은 사람의 검사 결과와 비교하고, Z-점수는 비슷한 나이, 체중 및 성별의 사람과 검사 결과를 비교한다. T-점수 결과는 골다공증 위험을 평가하는 데 사용된다. -1 이상의 점수는 골다공증 위험이 낮음을 나타내고, -1에서 -2.5 사이는 골다공증 발생 위험을 나타내며, -2.5 미만의 점수는 보다 집중적인 검사를 수행해야 하며 골다공증이 있을 가능성이 높음을 나타낸다. Z-점수는 환자가 또래의 다른 사람들과 비교하여 얼마나 많은 뼈를 가지고 있는지 보고한다. 이 숫자가 높거나 낮으면 추가 검사가 지시될 수 있다.
에른스트 클라드니
에른스트 플로렌스 프리드리히 클라드니(Ernst Florens Friedrich Chladni, 1756년 11월 30일 – 1827년 4월 3일)는 독일의 물리학자이자 음악가이다. 그는 때때로 음향학의 아버지로 불리며, 그의 가장 중요한 업적은 진동하는 판에 대한 연구와 다양한 기체의 음속 계산을 포함한다. 그는 또한 운석 연구에서 선구적인 작업을 수행했으며 일부에서는 운석학의 아버지로 여겨지기도 한다.
에른스트 클라드니 어린 시절
클라드니는 작센의 비텐베르크에서 태어났지만, 그의 가족은 당시 헝가리 왕국의 일부였고 오늘날 슬로바키아 중부의 광산 도시인 크렘니차 출신이다. 따라서 클라드니는 독일인, 헝가리인 및 슬로바키아인으로 식별되었다.
클라드니는 학자들과 학식 있는 사람들로 이루어진 교육받은 가정 출신이다. 클라드니의 증조부인 루터교 성직자 게오르크 클라드니(Georg Chladni, 1637~1692)는 반종교 개혁 기간인 1673년에 크렘니차를 떠났다. 클라드니의 할아버지 마르틴 클라드니(Martin Chladni, 1669~1725) 또한 루터교 신학자였으며, 1710년에는 비텐베르크 대학교의 신학 교수가 되었다. 그는 1720~1721년에 신학 학부의 학장을 지냈고 나중에 대학교의 총장이 되었다. 클라드니의 삼촌인 유스투스 게오르크 클라드니(Justus Georg Chladni, 1701~1765)는 대학교의 법학 교수였다.
또 다른 삼촌인 요한 마르틴 클라드니(Johann Martin Chladni, 1710~1759)는 신학자, 역사가이자 에를랑겐 대학교와 라이프치히 대학교의 교수였다.
에른스트 클라드니 어린 시절
클라드니의 아버지 에른스트 마르틴 클라드니(Ernst Martin Chladni, 1715~1782)는 법학 교수이자 비텐베르크 대학교의 총장이었다. 그는 1746년에 그곳 법학부에 합류했다. 클라드니의 어머니는 요한나 소피아였고 그는 외동이었다. 그의 아버지는 아들의 과학에 대한 관심을 반대했고 클라드니가 변호사가 되어야 한다고 주장했다.
에른스트 클라드니 경력
클라드니는 비텐베르크와 라이프치히에서 법학과 철학을 공부했으며, 1782년 라이프치히 대학교에서 법학 학위를 취득했다. 같은 해에 아버지가 사망하자 그는 본격적으로 물리학에 뛰어들었다. 그는 1783년부터 1792년까지 비텐베르크 대학교에서 법학, 수학, 자연 과학 강의를 했다. 이 기간 동안 그는 음향학에 대한 첫 실험을 시작했다.
에른스트 클라드니 클라드니 도형
클라드니의 가장 잘 알려진 업적 중 하나는 단단한 표면에서 다양한 진동 모드를 보여주는 기술을 발명한 것인데, 이는 다양한 모드에 의해 생성되는 다양한 모양이나 패턴 때문에 클라드니 도형 또는 클라드니 패턴으로 알려져 있다. 공명할 때, 판이나 막은 반대 방향으로 진동하는 영역으로 나뉘며, 진동이 발생하지 않는 선(마디선)으로 경계가 정해진다. 클라드니는 1680년 7월 8일에 유리판의 진동과 관련된 마디 패턴을 관찰했던 로버트 훅의 선구적인 실험을 반복했다. 훅은 밀가루로 덮인 판의 가장자리를 따라 바이올린 활을 문질러 마디 패턴이 나타나는 것을 보았다. 훅은 이미 9년 전인 1671년에 이를 관찰했으며, 차례로 프랜시스 베이컨의 실바 실바룸(Sylva Sylvarum)에서 읽은 제안에서 영감을 받았다. 거기서 베이컨은 물이 채워진 유리잔의 가장자리를 문질러 물이 "튀어 오르고 흩뿌려지는" 것을 관찰하는 것을 묘사한다. 훅은 1680년에 이를 왕립학회에 발표했지만, 후속 조치는 없었다.
에른스트 클라드니 클라드니 도형
클라드니의 기술은 1787년 그의 저서 《음향 이론의 발견(Entdeckungen über die Theorie des Klanges)》에서 처음 발표되었는데, 표면이 모래로 가볍게 덮인 금속 조각 위로 활을 긋는 것으로 구성되었다. 판이 공명에 도달할 때까지 활을 그으면, 진동으로 인해 모래가 움직여 표면이 정지 상태인 마디선을 따라 모여 마디선을 윤곽을 그린다. 이 선들에 의해 형성된 패턴이 오늘날 클라드니 도형이라고 불리는 것이다. 유사한 마디 패턴은 패러데이 파동 위에 미세 물질을 조립함으로써도 찾을 수 있다.
클라드니는 1808년 파리 학술원을 방문하여 프랑스의 주요 과학자들뿐만 아니라 나폴레옹 자신도 포함된 청중 앞에서 진동 패턴을 시연했다. 나폴레옹은 최고의 수학적 설명에 대해 상금을 걸었다. 소피 제르맹의 답은 결함으로 인해 거부되었지만, 올바른 접근 방식을 가진 유일한 응답이었다.
에른스트 클라드니 클라드니 도형
이 기술의 변형은 바이올린, 기타, 첼로와 같은 음향 악기의 설계 및 제작에 여전히 일반적으로 사용된다. 20세기부터는 더 정확하게 주파수를 조절하기 위해 전자 신호 발생기로 구동되는 확성기를 판 위 또는 아래에 배치하는 것이 더 일반적이 되었다.
양자 역학에서 클라드니 도형("마디 패턴")은 단일 전자 원자에 대한 슈뢰딩거 방정식의 해와 관련이 있는 것으로 알려져 있으며, 이를 설명하는 수학은 에르빈 슈뢰딩거가 전자 궤도를 이해하는 데 사용되었다.
에른스트 클라드니 악기
적어도 1738년부터 다양한 양의 물을 채운 맥주잔으로 만든 글라스피엘(Glasspiel) 또는 베릴론(verrillon)이라는 악기가 유럽에서 인기를 끌었다. 맥주잔은 숟가락 모양의 나무 망치로 두드려 "교회 음악 및 기타 엄숙한 음악"을 연주했다. 벤저민 프랭클린은 1757년 런던을 방문했을 때 베릴론 연주에 깊은 인상을 받아 1762년에 자신의 악기인 유리 하모니카를 만들었다.
프랭클린의 하모니카는 클라드니가 만든 두 가지를 포함하여 여러 다른 악기에 영감을 주었다. 1791년, 클라드니는 다양한 음높이를 연주하는 데 사용되는 유리 막대로 구성된 유폰(euphon, 금관 악기 유포니움과 혼동하지 말 것)이라는 악기를 발명했다. 클라드니의 유폰은 현대 악기인 크리스탈 바셰의 직접적인 조상이다. 클라드니는 또한 훅의 "음악 실린더"를 개선하여 1799년에 또 다른 악기인 클라비실린드로를 만들었다.
클라드니는 그의 악기들을 가지고 유럽 전역을 여행하며 시연했다.
에른스트 클라드니 운석학에 대한 기여
클라드니는 1791년 11월 괴팅겐 하늘에서 게오르크 크리스토프 리히텐베르크가 보았다고 하는 화구에 대해 그와 대화한 후 운석학에 관심을 갖게 되었다. 이 보고서에 영감을 받아 클라드니는 지난 세기 동안 유럽과 북미에서 유사한 현상에 대한 보고서뿐만 아니라 다른 낙하 물질에 대한 보고서를 연구했다. 이러한 목격 사례들의 일관성을 바탕으로 그는 화구와 낙하 물질 현상이 진짜임에 틀림없다고 결론 내렸다.
에른스트 클라드니 운석학에 대한 기여
이는 그가 1794년에 "팔라스가 발견한 철 질량과 이와 유사한 다른 것들의 기원 및 이와 관련된 몇 가지 자연 현상에 대하여"(Über den Ursprung der von Pallas gefundenen und anderer ihr ähnlicher Eisenmassen und über einige damit in Verbindung stehende Naturerscheinungen)라는 책을 출판하게 했다. 이 책에서 그는 운석이 외계 기원이라고 제안했다. 그는 이것이 낙하하는 질량의 높은 속도를 설명하고 질량과 화구를 연결할 것이라고 주장했다. 그들은 지구 대기에 진입할 때 강렬하게 밝게 빛난다. 그는 이 운석들이 더 큰 질량의 형성에서 결코 통합되지 않았거나 행성의 형성 및 파괴로 인한 잔해라고 가설을 세웠다. 이는 당시 논란이 되는 주장이었다. 왜냐하면 운석은 화산 기원이라고 생각되었기 때문이다. 또한, 그의 주장은 달 너머에는 다른 별과 행성 외에는 아무것도 존재하지 않는다는 확립된 믿음에 도전했다. 실제로, 이 우주의 가상의 공허함은 클라드니가 어렸을 때 소행성대가 존재한다고 알려진 화성과 목성 사이의 비교적 큰 거리에 대해 배웠을 때 그를 매료시켰다. 이 관찰은 운석의 기원에 대한 그의 설명에 영향을 미쳤다.
에른스트 클라드니 운석학에 대한 기여
클라드니의 책은 처음에 리히텐베르크를 포함한 동시대 물리학자들에게 비웃음을 받았다. 그러나 그의 저술은 결국 더 많은 연구자들이 그의 이론을 지지하게 되는 호기심을 불러일으켰다. 1795년, 잉글랜드 요크셔의 울드 뉴턴 근처 작은 집에서 큰 석질 운석이 지구로 떨어지는 것이 관찰되었고, 그 중 한 조각인 울드 코티지 운석은 영국인 화학자 에드워드 하워드에게 주어졌다. 하워드는 프랑스인 광물학자 자크 드 부르농과 함께 그 구성 성분을 주의 깊게 분석하고 외계 기원이 유력하다고 결론지었으며, 이 표본이 시에나에서 일찍 발생한 유성우의 운석 표본과 강한 유사성을 보인다고 언급했다. 이 사건은 수백 킬로미터 떨어진 베수비오산의 분출에 기인한 것으로 여겨졌지만, 울드 뉴턴과 같은 범위 내에는 유사한 화산이 없었으며, 가장 가까운 곳은 아이슬란드의 헤클라산이었다. 1803년, 프랑스 내무부 장관의 위촉을 받은 물리학자이자 천문학자 장바티스트 비오는 프랑스 북부 레글 상공의 유성우를 조사하여 마을에 수천 개의 운석 조각이 흩뿌려진 것을 확인했다. 클라드니의 책과 하워드와 드 부르농의 과학 출판물과는 달리, 비오의 생생한 보고서는 인기를 얻었고 더 많은 사람들이 클라드니의 통찰력을 진지하게 받아들이도록 설득했다.
클라드니의 통찰력으로 인해 이 분야의 일부 사람들은 그를 "운석학의 아버지"라고 불렀고, 다른 사람들은 이 분야에 대한 클라드니의 공헌에 대해 더 보수적인 평가를 내렸다.
클라드니는 다음 몇십 년 동안 운석 목격 기록을 계속 발전시켰고, 운석 표본 컬렉션을 수집했다. 그는 이 컬렉션을 1827년 베를린 대학교 광물학 박물관에 기증했으며, 현재 베를린 훔볼트 대학교 자연사 박물관에 소장되어 있다.
1993년 칼턴(IIICD) 철운석에서 처음으로 기술된 광물은 그의 이름을 따서 chladniite로 명명되었다.
에른스트 클라드니 기타 업적
클라드니는 판 및 기타 물체의 자유 진동 모달 주파수를 근사화하는 간단한 대수 관계인 클라드니의 법칙을 발견했다.
클라드니는 오르간 파이프에 기체를 넣고 파이프를 연주할 때 나오는 소리의 특성을 측정하여 다른 기체 내의 음속을 추정했다. 이는 1635년 피에르 가상디가 시작한 공기 중 음속 측정 연구를 기반으로 한다.
에른스트 클라드니 더 읽어보기
Marvin, Ursula B. (1996). 《Ernst florens Friedrich Chladni (1756–1827) and the origins of modern meteorite research》. 《Meteoritics》 31. 545–588쪽. Bibcode:1996M&PS...31..545M. doi:10.1111/j.1945-5100.1996.tb02031.x. S2CID 210038676.
링크 (단위)
링크(Link, 보통 "l.", "li." 또는 "lnk."로 약칭)는 때때로 건터 링크라고 불리며, 이전에 많은 영어권 국가에서 사용되던 길이 단위이다. 미국 단위계의 현대 정의에서 링크는 정확히 미국 측량 피트의 66⁄100 또는 정확히 7.92 인치 또는 20.1168 cm이다.
이 단위는 이전에 토지 측량에 사용되었던 길이 66피트의 100개 링크로 구성된 금속 체인인 건터 체인을 기반으로 한다. 원래 도구가 나중에 더 높은 정밀도의 기기로 대체된 후에도 이 단위는 영어권 전역에서 널리 사용되었는데, 예를 들어 미국 단위계와 제국 단위계에서 그러했다. 피트의 길이, 그에 따른 링크의 정확한 길이는 장소와 시간에 따라 약간씩 달라졌다. 현대에는 미국 측량 피트와 국제 피트 간의 차이가 백만분의 2이다. 링크는 20세기에는 일반적으로 사용되지 않게 되었다.
링크 (단위) 다른 관습 단위와의 비율
25링크는 로드, 폴 또는 퍼치(16.5 피트)이다.
100링크는 체인이다.
1,000링크는 펄롱이다.
8,000링크는 마일이다.
링크 (단위) 역사
에드먼드 건터는 1620년에 영국에서 건터 체인을 설계하고 도입했다. 전통적인 영국 토지 측정과 새로운 십진법(로마 숫자를 막 대체한)을 연결함으로써, 현장에서 측량 측정을 수행하는 용이성과 유연성, 그리고 이후 결과 계산의 용이성을 결합했다. 이는 영국 측량 관행에서 빠르게 받아들여졌고, 도구의 체인 및 링크 길이를 영국 단위계 내의 측정 단위로 채택하기 시작했다. 시간이 지나면서 영국 식민지가 확장됨에 따라 그 측정 시스템은 세계 여러 지역에서 사용되게 되었다.
1776년 아메리카 식민지가 영국과의 관계를 끊었을 때, 그들은 자신의 정치적 권한 아래에 있는 단위 시스템을 확립해야 했다. 그들은 많은 영국 단위를 채택했지만, 야드(다른 모든 길이 단위를 결정하는)의 길이는 필연적으로 물리적 유물의 길이에 지배되었다. 미국이 소유한 야드는 제조의 부정확성으로 인해 영국 야드와 실제 길이가 약간 달랐다. 당시에는 사소한 중요성만 가졌다.
링크 (단위) 역사
1824년, 영국은 영국 도량형법에서 자신의 도량형을 공식적으로 개혁하여 제국 단위계로 알려지게 되었지만, 야드 표준은 유물의 길이로 남아있었다. 마지막으로 교체된 제국 유물은 1845년에 청동으로 만들어졌으며, 그 길이의 가장 정확한 측정(훨씬 나중에)은 0.914 398 416 미터였다. 미국에서는 1893년의 멘덴홀 법령을 통해 미국 야드의 길이를 미터에 묶었으며, 등가 관계는 39.37 인치 = 1 미터, 또는 야드당 약 0.914 401 828 803 658 미터였다. 1959년, 국제 야드파운드 협정은 "국제" 야드 길이를 0.9144 미터로 정했으며, 이후 관습적인 미국 및 제국 길이 단위는 이를 기반으로 하게 되었다.
링크 (단위) 역사
그럼에도 불구하고, 멘덴홀령 야드의 길이는 2013년에도 미국에서 측량 피트의 기준으로 계속 사용되고 있다. 1927년의 이전 북미 토지 측량 데이터 (NAD27)는 측량 피트를 기반으로 했으며, 미터법을 기반으로 한 새로운 삼각측량법 (NAD83)은 1986년이 되어서야 발표되었다. 그 이후로 미국 측지 측량에 의해 설립된 주 평면 좌표 시스템(SPCS)은 모든 주에서 SI 단위를 기반으로 하고 있다. 그러나 일부 주에서는 법으로 측량 피트로도 계속 사용할 수 있도록 규정했다.
2019년 10월, 미국 국립측지조사국과 미국 국립표준기술연구소는 2022년 말부터 미국 측량 피트를 폐지할 공동 의사를 발표했다. 미국 관습 단위의 링크는 그 이후로 1959년 국제 피트를 기반으로 정의된다.
링크 (단위) 절대 길이
이전 영국 단위계를 기반으로 하는 많은 측정 시스템에서 링크는 0.66 피트, 따라서 0.22 야드 또는 7.92 인치로 고정되어 있었으며, 달라진 것은 야드의 절대 길이였다. 링크의 드물게 남아있는 적용은 미국에서의 일부 측량 서비스이며, 이는 측량 피트의 정의와 관련이 있다. 링크가 유용하게 사용되던 대부분의 기간 동안 현대적인 정밀도는 기대되지도 가능하지도 않았다.
다양한 정의에 따라 1링크는 다음과 같다:
기하학적 반사율
천문학에서 기하학적 반사율(Geometric albedo)은 천체가 광원으로부터 보이는 실제 밝기(즉, 위상각이 0일 때)와 동일한 단면을 가진 이상적인 평평하고 완전히 반사하며 난반사하는 (람베르트 디스크의 밝기 비율이다. (이 위상각은 빛 경로의 방향을 나타내며 광학 또는 전자공학에서 일반적인 의미의 위상각이 아니다.)
난반사는 입사 광원의 위치에 대한 기억 없이 방사선이 등방성으로 반사된다는 것을 의미한다. 위상각 0은 조명 방향을 따라 보는 것에 해당한다. 지구 기반 관찰자의 경우, 이는 해당 천체가 충에 있고 황도상에 있을 때 발생한다.
시각적 기하학적 반사율은 가시광선 대역의 전자기파만을 고려한 기하학적 반사율을 의미한다.
기하학적 반사율 대기 없는 천체
대기 없는 천체(사실 태양계에 있는 대부분의 천체)의 표면 물질(레골리스)은 강하게 비람베르트적이며, 빛을 난반사하는 대신 광원으로 똑바로 반사하려는 강한 경향인 충 효과를 보인다.
이러한 특성 때문에 이들 천체의 기하학적 반사율을 결정하기 어려울 수 있는데, 이는 이들의 반사율이 0에 가까운 작은 범위의 위상각에서 강하게 정점을 이루기 때문이다. 이 정점의 강도는 천체마다 현저하게 다르며, 충분히 작은 위상각에서 측정해야만 찾을 수 있다. 이러한 측정은 일반적으로 관찰자가 입사광에 매우 가깝게 정확하게 배치되어야 하므로 어렵다. 예를 들어, 달은 일식일 때를 제외하고는 지구에서 정확히 0의 위상각으로 보이지 않는다. 다른 태양계 천체들은 일반적으로 충에 있을 때에도 궤도의 승강점 또는 하강점에 동시에 위치하여 황도상에 놓이지 않는 한 정확히 0의 위상각으로 보이지 않는다. 실제로는 작은 비영 위상각에서의 측정을 사용하여 천체의 방향 반사 특성을 특징짓는 매개변수(해프케 매개변수)를 도출한다. 이들이 설명하는 반사 함수는 0 위상각으로 외삽되어 기하학적 반사율의 추정치를 얻을 수 있다.
기하학적 반사율 대기 없는 천체
토성의 위성인 엔셀라두스와 테티스와 같이 전체 반사율(본드반사도)이 1에 가까운 매우 밝고 단단한 대기 없는 물체의 경우, 강한 충 효과가 높은 본드반사도와 결합하여 기하학적 반사율이 1 이상이 된다(엔셀라두스의 경우 1.4). 빛은 입사각이 낮더라도 가장자리나 경사면에서 광원으로 똑바로 반사되는 경향이 있는데, 람베르트 표면은 복사선을 훨씬 더 넓게 산란시킬 것이다. 기하학적 반사율이 1보다 높다는 것은 단위 입체각당 광원으로 다시 산란되는 빛의 강도가 어떤 람베르트 표면보다 높다는 것을 의미한다.
기하학적 반사율 별
별은 본질적으로 빛을 내지만, 빛을 반사하기도 한다. 근접 쌍성계에서는 편광 측정을 사용하여 한 별에서 다른 별로 반사된 빛(및 그 반대)을 측정하고, 따라서 두 별의 기하학적 반사율도 측정할 수 있다. 이 작업은 스피카 계의 두 구성 요소에 대해 수행되었으며, 스피카 A와 B의 기하학적 반사율은 각각 0.0361과 0.0136으로 측정되었다. 별의 기하학적 반사율은 일반적으로 작으며, 태양의 경우 0.001로 예상되지만, 더 뜨겁거나 중력이 낮은(즉, 거성) 별의 경우 반사되는 빛의 양은 스피카 계의 별들보다 몇 배 더 많을 것으로 예상된다.
기하학적 반사율 등가 정의
가상적인 평면의 경우, 기하학적 반사율은 표면에 수직으로 들어오는 복사선 빔에 의해 조명될 때 표면의 반사율이다.