Chladnische Klangfiguren

Chladnische Klangfiguren sind Muster, die auf einer mit Sand bestreuten dünnen Metallplatte entstehen, wenn diese in Schwingungen versetzt wird. Der Sand wird durch die Schwinungen weggeschleudert und sammelt sich an den Stellen, wo keine oder schwächere Schwingung auftritt. Dabei entstehen in Abhängigkeit von der Frequenz der Schwingungen seltsame Muster.

Chladnische Klangfiguren sind benannt nach Ernst Florens Friedrich Chladni (1756-1827), der 1787 die Schrift „Entdeckungen über die Theorie des Klanges“ veröffentlichte. Die Menschen waren von den Mustern so fasziniert, dass Chladni seinen Lebensunterhalt mit Vorführungen über seine Figuren an den Höfen Europas verdienen konnte. Selbst Napoleon war davon so angetan, dass er ihm 6.000 Francs schenkte.

Mit seinen Studien erkannte Chladni 1794, dass die Schall- und Klanglehre nicht im Rahmen einer Lehre von Luft, sondern in einer Lehre von den periodischen Schwingungen elastischer Körper abzuhandeln sei. 1797 führten weitere Forschungen zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit in festen Körpern und Gasen. Daneben betrieb er Studien zu Meteoriten. Dabei stellte er die damals revolutionäre und anfangs sehr umstrittene These auf, dass die auf der Erde gefundenen Meteorite ihren Ursprung im Weltraum haben und Überreste aus der Entstehungsphase der Planeten unseres Sonnensystems seien. Er gilt heute als einer der Begründer der modernen Meteoritenforschung. Der Mondkrater Chladni und der Asteroid (5053) Chladni sind nach ihm benannt.

Zur Beschreibung der Muster bzw. Wellenformen auf der Oberfläche von Chladnis Platten oder einer Trommel gab es bereits eine mathematische Theorie, die auf Leonard Eulers Wellengleichung zurückging. In den zwanziger Jahren des vorigen Jahrhunderts erkannten die Physiker dann, dass die Mathematik zur Beschreibung dieser Frequenzen diesselbe ist, mit der sich auch die charakteristischen Energieniveaus (Quanten) der Elektronen in einem Atom vorhersagen lassen. Die Elektronen in einem Atom schwingen nur in ganz bestimmten Mustern, ebenso wie die von Chladni sichtbar gemachten Muster auf der Platte. Jedes Atom gleicht einer von Chladnis Platten.

links: Muster inspiriert von Chladnis Klangfiguren (Farbsand auf Leichtstoffplatte, 60 x 60)