Diario de un Consejero de Ciencia.
Semana 81.

Buenas tardes/noches,

Voy a dividir esta entrada en dos partes, la primera para explicar someramente la actividad en Consejería, y la segunda para escribir un artículo sobre la evolución de la música desde la prehistoria hasta la música tonal, aprovechándome del descubrimiento de un instrumento de 18.000 años de antigüedad, publicado esta semana.

Semana de trabajo intenso, y semana marcada por las elecciones a Rector en la Universidad de Oviedo, diferidas casi un año por culpa de la pandemia y que por fin han podido celebrarse estrenando, además, sistema de votación telemática que ha sido todo un éxito. Entra un equipo nuevo que tendrá la responsabilidad de poner a la Universidad en el centro de la transformación socioeconómica del Principado, para lo que seguirá contando con todo el apoyo de la Consejería de la que formo parte. He estado redactando un artículo sobre las elecciones que será publicado próximamente y donde me extenderé un poco más sobre el tema, así que hoy poco más que decir.

Ha sido también semana parlamentaria, donde he tenido que explicar a sus señorías del PP -a estas alturas de la legislatura y de la vida- lo que es una convocatoria en concurrencia competitiva. Y eso que la Ley 38/2003, la Ley General de Subvenciones, la aprobaron ellos. Les dejo la intervención y mi respuesta por si la quieren escuchar: https://videoteca.jgpa.es/library/items/pleno-2021-02-09?part=b48f49a5-f052-4eef-bb4c-d55803e1a28f&start=8457

Por último, ha sido una semana de trabajo intenso, y esto seguirá siendo así hasta que aclaremos cómo van a aterrizar presupuestariamente las estrategias S3 y de digitalización, y cómo van a ser sus proyecciones a 3 años vista para tratar de no perder ningún fondo disponible (estructurales, competitivos, el NGEU…). Entre tanto fondo y tanta estrategia, hay que recordar que tenemos un presupuesto que sacar adelante, dos leyes que impulsar, bases reguladoras que publicar, bases reguladoras que modificar, un sinfín de convocatorias que sacar y también preparar algún proyecto en la pequeña parte del MRR que nos van a dejar co-gestionar los ministerios. En este sentido es muy importante que las empresas presenten proyectos, y que sepan cómo hacerlo. Antes de la llegada del MRR ya advertía que es importante que las empresas incorporen personal científico-tecnológico que sepa pedir y gestionar estas cosas. Las que lo hayan hecho serán competitivas en el NGEU, las que no, tendrán que buscar otras opciones. Aquí dejo este webinar coorganizado entre FADE y el Gobierno del Principado, donde la directora de la Oficina de Proyectos Europeos presenta la herramienta que hemos creado en el Gobierno del Principado para gestionar y centralizar todo este proceso:

Por tanto la información está ahí, la ventanilla única está ahí y accesible en la siguiente dirección: https://tramita2.asturias.es, las diferentes consejerías estamos aquí, y de nuestro lado queda la obligación de que no quede un solo buen proyecto sin presentar a todas las convocatorias de en concurrencia que irán publicando los diferentes ministerios.

Hasta aquí la primera parte, en la segunda voy a dejar una serie de reflexiones que surgen de la publicación y lectura de este artículo “https://advances.sciencemag.org/content/7/7/eabe9510”, que mezcla mis dos hobbies favoritos: la música y la ciencia. El título del trabajo es algo así como: “Primera reproducción del sonido emitido por la concha de caracol más antigua del Paleolítico superior”, y en él han participado 5 centros del CNRS (el CSIC francés) y dos museos franceses. El título, descriptivo como él solo, ya nos deja ver que este estudio identifica y analiza cómo sonaba este instrumento primitivo -una concha de caracol de dantescas dimensiones-, elaborado hace 18.000 años, y que fue encontrado en la cueva de Marsoulas, en los pirineos franceses, en 1897. Esta concha con sus tres agujeros era capaz de reproducir tres notas y sonaba tal que así:

Curiosamente no es el instrumento más antiguo conocido; de hecho la concha de marras es “moderna” si la comparamos con las cuatro flautas paleolíticas, de una antigüedad de 35.000 años, encontradas en el yacimiento de Hohle Fels (Alemania) y que estaban fabricadas utilizando huesos de buitre. Aquí me permito hacer una reflexión: la de ciencia que tiene que haber almacenada en los museos; algo parecido pasó con el descubrimiento de la biota de Burgess Shale, gracias a la cual conocemos más acerca de la evolución y a cómo fue el proceso de aparición de las formas de vida pluricelulares modernas.

Pero no nos dispersemos volvamos al artículo del caracol marino usado como instrumento. Si se lo leen, tal vez les llame la atención la siguiente gráfica:

Hay una gráfica igual para cada una de las otras dos notas que es capaz de reproducir esta concha de caracol, y que podrían asimilarse a las notas do, do sostenido y re, que se corresponden (más o menos, o mejor dicho menos que más) con las frecuencias de 256, 265 y 285 Hz.

Mucho se ha hablado de música y matemáticas -sin ir más lejos con JS Bach-, pero es que la música, además de ser el arte de las musas, es organizar de acuerdo a principios armónicos, estructurales, rítmicos, melódicos e instrumentales los sonidos de una forma lógica, así que inherentemente debe haber cierta «matemática» detrás. Y así es; los sonidos no son más que la integración que hace nuestro cerebro, a través del órgano del oído, de las vibraciones de elementos (instrumentos, objetos…) transmitidas a través del aire. Cada nota musical tiene un sonido asociado, y como el sonido no es más que la integración de ondas que se desplazan en un medio elástico -el aire-, éstas tienen asociadas una longitud de onda y su inversa, la frecuencia. Así, cuanto más alta la nota, mayor la frecuencia:

Ahora bien, cuando uno toca una nota en un instrumento, no suena solo un sonido, no suena solo una nota aunque lo parezca. Si se vuelven a fijar en la figura que analiza los sonidos que salen de la concha de caracol, podrán observar diferentes picos que se corresponden con diferentes frecuencias y por tanto con diferentes notas. ¿Pero no quedamos en que la concha sólo podía emitir las notas do, do sostenido y re? Pues no, cada vez que uno toca una nota realmente está sonando toda la serie armónica, es decir todos los armónicos. Por ponerles un ejemplo, los armónicos sobre la nota Do 2 (clave de Fa y dos líneas por debajo del pentagrama) son:

Los diferentes armónicos de una nota, o serie armónica, responden a un simple fenómeno físico que ya era conocido por Pitágoras, y es que cuando una cuerda vibra (en el caso de instrumentos de viento), lo hace por secciones que vienen definidas por la siguiente serie matemática, conocida (oh sorpresa) como serie armónica:

Esta serie armónica, aplicada a las diferentes secciones de una cuerda de longitud=1 que hacemos vibrar, se vería esquemáticamente así:

Y así hasta el armónico número «n» (1/n). Las diferentes longitudes de onda y sus inversas, las frecuencias, nos darán los diferentes sonidos que dan lugar a las notas musicales. Cuando uno toca una nota en un instrumento, por tanto, no suena solo esa nota, sino toda la serie armónica a la vez, de tal forma que las diferentes intensidades de los armónicos, sumadas, darán lugar al sonido final en forma de onda compuesta. Cada instrumento tiene asociada una onda compuesta que dará lugar a su timbre:

La concha de caracol de 18.000 años tiene también sus armónicos, que son las frecuencias que se ven en la primera gráfica. Una curiosidad de la serie armónica es que define también intervalos musicales (un intervalo es la diferencia de frecuencia entre dos notas). Según ascendemos por la serie armónica, van apareciendo diferentes intervalos. Primero el de octava, luego el de quinta justa, luego el de cuarta justa, luego el de tercera mayor, séptima menor… y así.

Y esta sucesión de intervalos me da pie a explicar algo que llevo en la cabeza desde que escuché una serie de charlas impartidas por Leonard Bernstein en Harvard, en 1973 («The Unanswered Question», Six Talks at Harvard (Norton Lectures)), y es cómo explicar la evolución de la música que salía de esos instrumentos prehistóricos hasta la música tonal, a través de la incorporación progresiva al lenguaje musical de armónicos cada vez más alejados y cromáticos siguiendo la serie armónica. Y para ello voy a utilizar parte del tema del himno de Asturias. Empecemos viajando 40.000 años atrás. Imaginemos a la persona que, en plena ebullición de la caza y la recolección, estaba pergeñando una melodía parecida al himno de Asturias, vaya usted a saber con qué fines:

Imaginemos entonces que miles de años después, y tras migrar a lo largo de la actual Europa, ese tema se convierte en un hit prehistórico, y que muchas personas cantan juntas esa melodía. Los hombres y las mujeres tenemos nuestras voces separadas, de forma natural, una octava, así que también de forma natural la humanidad incorpora a la música el primer intervalo de la serie armónica… la octava:

Y así pasaron miles años, hasta que la incipiente cultura musical occidental, allá por el siglo X, incorpora el siguiente armónico, el intervalo de quinta, con lo que ahora tendríamos:

El siguiente intervalo en incorporarse al lenguaje melódico es la cuarta justa, de tal forma que las mentes creativas podían combinar intervalos de cuarta, de quinta y de octava, y con estas combinaciones el himno de Asturias ya empezaría a sonar a una especie de polifonía:

Los años pasan, y el siguiente intervalo de la serie armónica que se incorpora al lenguaje musical es la tercera. Fíjense en la sonoridad que adquiere ahora la melodía con este nuevo acompañamiento que hace a la melodía original ir adquiriendo de forma paulatina esa calidez característica de la música tonal:

La incorporación de los intervalos de tercera y quinta, da lugar a la aparición de la triada y a la creación de un lenguaje tonal formalmente escrito sobre la base del primer y tercer armónico, que a partir de entonces y para siempre serán conocidos como la tónica y la dominante. Esto permite que esa pequeña parte del Himno de Asturias suene así:

Una vez establecida la relación entre tónica y dominante, un intervalo de quinta justa que realmente domina sobre los demás, podemos crear toda una sucesión, todo un círculo de quintas que, si las ponemos en orden, dan lugar a la escala cromática con sus doce notas:

Estas doce notas dan lugar a las 12 tonalidades (24 posibilidades si tenemos en cuenta las escalas mayores y menores) y, gracias al perfeccionamiento del sistema temperado (dividir la escala en doce semitonos iguales) se establece un sistema de modulación, de cambio de tonalidad, con el que podemos modular libremente a nuestra voluntad cromática, estableciéndose un terreno muy fértil para la creatividad musical siguiendo una simple norma: una nueva dominante, produce una nueva tónica y por ende un cambio de tono. «Sólo» hay que preparar los acordes para que una nueva dominante (y las inversiones de sus acordes; aunque también se puede modular desde otros grados de la escala) genere una nueva tónica:

Y ahora, con tanta variedad, riqueza y recursos cromáticos puestos al servicio de la composición, el Himno de Asturias podría sonar así:

¿Cómo puede encerrar una simple melodía, y toda la música, esa riqueza cromática? La clave nos la da un principio básico de la música, el diatonicismo, mediante el cual cada nota de una escala tiene asignado un grado según la posición que ocupa en la escala diatónica, y siempre teniendo en cuenta que el intervalo que domina es el que se establece entre el primer grado (tónica) y el quinto grado (dominante). De tal forma que cambiar de tono es tan fácil como respetar, por ejemplo, la siguiente serie diatónica:

i usted llega a comprender esta sucesión de acordes y le gusta la composición musical… ¡¡¡lo tiene hecho!!! Tiene en su mano todas las herramientas para estudiar cómo alcanzar un balance adecuado entre cromaticismo y diatonicismo, desplazando dicho balance hacia donde quiera, y con unas básicas nociones de solfeo y armonía podrá componer su propia música -desde una nana, hacer una versión de «Despacito» o cualquier hit de David Guetta-, modulando a su voluntad, tan cromáticamente como quiera manteniendo control sobre la tonalidad. Ahora sólo le queda crear una melodía pegadiza, lo cual -qué hace a una melodía ser pegadiza- es de momento un misterio para la ciencia.

He aquí una forma de explicar la evolución de la música desde esas flautas fabricadas con huesos de buitre, o con caracoles marinos, hasta la música de principios del siglo XX. Y digo hasta esa fecha porque en esos años, la música vivió una gran crisis, igual que el resto de las artes. Los planteamientos cromáticos desplegados décadas atrás por Wagner, por Berlioz etc. desencadenan un progresivo fenómeno de alejamiento de la música tonal. El cromaticismo comienza a ganar más peso que el diatonicismo con Debussy o Ravel -con la puesta en escena del temido y diabólico intervalo de cuarta aumentada o tritono- y a lo largo de los siguientes años surgirá la música atonal, el serialismo, el minimalismo, la micropolifonía, la música experimental (como la música genética creada en Asturias), la música aleatoria, otras formas de expresión como el jazz… Alguno de mis anteriores diarios contienen ejemplos de todas estas formas de expresión musical alejadas de la música tonal.

El siglo XX es una época realmente fascinante en este aspecto. Pero no deja de resultarme curioso como desde hace seis décadas la música, sobre todo la música popular, vive un período de simplificación. Hace algo más de 8 años un equipo español fue capaz de cuantificar este proceso de simplificación; les recomiendo leerse este artículo de Joan Serrà que lleva por título «Midiendo la evolución de la música popular occidental contemporánea«. La humanidad en su conjunto sigue mostrando una preferencia clara (generalizando) por la tonalidad y huye de estilos mucho más intelectuales. Se han establecido una serie de patrones que llevan casi 60 años inalterados y con los que casi podemos ser capaces de anticipar las notas y las armonías, lo que le va a gustar a la gente o no.

A mí este proceso de simplificación y de vuelta hacia la música tonal no me parece raro. La música tonal nos parece cálida, nos gusta y nos seguirá gustando. Aunque alguien no entienda de música, si escucha a JS Bach le llamará la atención. El genio de Bach no fue jugar con las matemáticas: si la música de Bach jugaba con la simetría, es normal que se encuentren relaciones simétricas cuando se extrapola a la serie armónica. El genio de Bach residió en encontrar ese balance tan preciso entre cromaticismo y diatonicismo. Muy en el fondo, la música tonal es la heredera de esa música que nuestros antepasados interpretaban a través de conchas de caracoles marinos o flautas de huesos de buitre. Esta música se apoya en sonidos que comparten principios matemáticos con nuestra esencia, con nuestra propia naturaleza humana, quien sabe si con el propio origen de la vida y, en definitiva, es una parte de nosotros mismos.

La semana que viene más.