Cómo aprender física mientras toca la guitarra

Eso es exactamente lo que ha hecho David Robert Grimes, un físico del Departamento de Oncología de la Universidad de Oxford, que habitualmente utiliza sus conocimientos físicos para obtener modelos matemáticos de la distribución del oxígeno con el fin de mejorar la eficacia de la radioterapia en el tratamiento del cáncer.

Pero el doctor Grimes es también muy hábil con la guitarra y gran un admirador de Brian May, el archifamoso guitarrista y compositor de la banda británica Queen. May, que además de músico es astrofísico, fue uno de los primeros en utilizar el “tapping”, una de las muchas técnicas de las que se sirven los mejores músicos de guitarra eléctrica para dar a este instrumento una expresividad comparable a la de la voz humana, escribe Grimes en su artículo.

A diferencia de otros instrumentos, como el piano, en los que cada nota es una función discreta, los (buenos) guitarristas pueden incorporar microtonalidades entre las notas musicales. Y la forma de lograrlo, mediante vibratos o curvando las cuerdas, por ejemplo, constituyen un signo peculiar y distintivo de cada uno de ellos.

Grimes lo sabe bien porque formó parte de una banda musical en Dublín hace años y ahora dedica los ratos que le quedan libres a su guitarra, de la que dice que “es una buena compañera”, al tiempo que anima a quienes, como él, quieren emular a los grandes guitarristas a trabajar duro, porque merece la pena.

Así que ahora, ecuaciones en mano, se ha propuesto desentrañar la física del vibrato, el curvado de las cuerdas ( string-bending ) o el slide , que dan esa expresividad tan peculiar a la guitarra y cuya ejecución hace únicos a músicos de la talla de Mayr, Clapton, Hendrix o BB King. Sus ecuaciones describen como esas técnicas habituales logran cambiar el sonido de una nota.

Y ha visto que las propiedades de las cuerdas tienen un gran efecto en la variación del sonido. En particular, su grosor y el módulo de Young (un parámetro que caracteriza el comportamiento de un material elástico, como las cuerdas, según la dirección en la que se aplica una fuerza). También ha comprobado que la facilidad para hacer hammer-ons y pull-offs, dos técnicas para ejecutar legatos, depende de la altura de las cuerdas de la guitarra sobre el diapasón.

Finalmente, confirmó su ecuación para el bending experimentalmente, midiendo la frecuencia del sonido producido por las cuerdas al curvarse según diferentes ángulos.

Y en todo esto, no podía faltar su “buena compañera”, una de sus viejas guitarras, que llevó, como conejillo de indias, al laboratorio de ingeniería en la Universidad de Dublín, donde trabaja, para implicar en su particular estudio a un colega. “Hemos tenido que curvar con precisión las cuerdas en diferentes ángulos y medir la frecuencia producida. Él es músico también y me miró con horror, pero ambos sabíamos que había que hacerlo. Así que pusimos algunos clavos en mi guitarra... con fines científicos”, explica Grimes.

En realidad “es un experimento que podía hacer un estudiante y es una manera genial de estudiar algunos de los principios básicos de la física”. Y para quien no lo crea, recomienda la lectura de “A Standing Wave Experiment with a Guitar.” (Inman, Fred W. The Physics Teacher 44/7, 2006).

Además de haber disfrutado haciendo este estudio, que se publica en el último número de Plos One, los resultados podrán aprovecharlos los fabricantes de cuerdas y guitarras.

“Dave Gilmour de Pink Floyd tiene el control más increíble del curvado de las cuerdas. Y Steve Vai es el tipo de persona que odiarías por su enorme talento. Pero quien en realidad me inspiró fue otro físico y guitarrista”, confiesa Grimes. "Creo que la única persona a quien he escrito cartas como admirador ha sido Brian May, de Queen. Fue una de las razones por las que me metí en la música. Y sigue siendo una de las ambiciones de mi vida tener una conversación con él”, explica. Tal vez este estudio le ayude a lograr su peculiar objetivo.

El resto de los aficionados a la guitarra, se pueden conformar pensando que cada vez que consiguen arrancar a sus cuerdas una melodía, en realidad, está jugando con la física. Igual que hace Brian May.