تا به حال کنار یک دریاچه یخ‌زده ایستاده‌اید و ناگهان صدایی عجیب و موسیقایی از دل یخ‌ها شنیده‌اید؟ بسیاری از کسانی که در فصل زمستان به طبیعت می‌روند، برای لحظاتی کوتاه بصدایی ترسناک، بی‌هیچ ساز و نوازنده‌ای از سطح یخ به گوش می‌رسد. پدیده‌ای که گاه باعث می‌شود افراد برای لحظه‌ای فکر کنند در حال شنیدن چیزی فرازمینی هستند.
پژوهشگران می‌گویند این موسیقی مرموز، نتیجهٔ واکنش یخ در برابر تغییرات دما، فشار و حرکت است. سطح دریاچه‌های یخ‌زده، به‌ویژه در شب‌های سرد، به دلایل خاصی دچار انبساط و انقباض می‌شود. این تغییرات باعث شکاف‌های سطحی در یخ می‌گردد و هر شکاف، مانند زخمه‌ای بر یک ساز، صدایی خاص و قابل شنیدن تولید می‌کند. تفاوت در ضخامت یخ، دمای هوا، و حتی نوع حرکت انسان یا حیوانات روی سطح آن، می‌تواند بر نوع این صداها تأثیر بگذارد. در واقع، موسیقی دریاچه یخ‌زده، حاصل یک ترکیب پیچیده از علم صوت، فیزیک مواد و شرایط طبیعی است. این پدیده که امروزه بیشتر مورد توجه فیلم‌سازان، مستندسازان و نوازندگان تجربی قرار گرفته، از جمله جلوه‌هایی‌ست که نشان می‌دهد طبیعت خود می‌تواند به یک آهنگساز بی‌صدا تبدیل شود. شنیدن صدای دریاچه‌های یخ‌زده، تماشای زنده‌ای از علم در حال اجراست.
شاید به‌نظر برسد که چنین صداهایی تصادفی و بی‌نظم‌اند، اما بررسی‌های علمی نشان داده که در پس این صداها، الگوهایی دقیق و تکرارشونده نهفته است. دانش فیزیک صوت (acoustics) توضیح می‌دهد که چرا فرکانس برخی از این صداها بسیار زیر و تیز هستند، و برخی دیگر حالت ضربه‌ای و بم دارند. این اتفاق، بستگی به اندازهٔ ترک‌ها، نحوهٔ انتقال ارتعاش از طریق لایه‌های یخ و حتی عمق آب دارد. اینجا، علم و هنر به‌زیبایی با هم تلاقی می‌کنند. همان‌طور که در یک ارکستر، ترکیب متفاوت سازها صدایی واحد اما چندلایه می‌سازد، در دریاچه‌های یخ‌زده نیز اجزای طبیعی دست‌به‌دست هم می‌دهند تا لحظه‌ای صوتی و منحصربه‌فرد بسازند. شنیدن صدای یک دریاچه یخ‌زده، نوعی دعوت است برای دیدن طبیعت نه‌تنها با چشم، بلکه با گوش و قلب.
پدیده یخ‌زَدِگی دریاچه‌ها چگونه شکل می‌گیرد؟
در شرایط زمستانی، زمانی که دمای هوا برای مدت طولانی زیر نقطه انجماد باقی می‌ماند، سطح دریاچه‌ها به‌تدریج منجمد می‌شود. این انجماد ابتدا از سطح آغاز شده و به‌مرور به لایه‌های پایین‌تر می‌رسد. آب، برخلاف بسیاری از مواد دیگر، در دمای چهار درجه سانتی‌گراد بیشترین چگالی را دارد و بنابراین هنگام انجماد، ساختاری منحصر به‌فرد ایجاد می‌کند. این ساختار، در ترکیب با انبساط و انقباض ناشی از نوسانات دما، ترک‌هایی در سطح یخ به‌وجود می‌آورد. این ترک‌ها، در اصل همان سازهای طبیعی هستند که صدا تولید می‌کنند. لایه‌های مختلف یخ، بسته به ضخامت، شکل، و دمای محیط، امکان انتقال ارتعاش‌های گوناگون را دارند. وقتی پای انسان یا حیوانی روی سطح یخ فشار وارد می‌کند، این فشار به صورت ارتعاش در سطح پخش می‌شود. برخی از این ارتعاش‌ها در محدودهٔ شنوایی انسان قرار دارند و به صورت صداهایی عجیب شنیده می‌شوند. به همین دلیل است که یخ‌زدگی تنها یک فرایند فیزیکی نیست، بلکه می‌تواند منبع صدا و حتی نوعی موسیقی طبیعی باشد.
چگونه یخ ترک می‌خورد و صدا تولید می‌شود؟
زمانی که دمای هوا به‌سرعت تغییر می‌کند—مثلاً شب هنگام که هوا ناگهان سرد می‌شود—سطح یخ دچار انقباض یا انبساط می‌گردد. این واکنش به تغییرات دما باعث ترک‌خوردن لایه‌های یخ می‌شود. ترک‌ها به‌صورت ناگهانی و با سرعتی بالا در یخ گسترش می‌یابند و همین حرکت، امواج صوتی تولید می‌کند. این امواج، بسته به زاویه، اندازه و مسیر ترک، صدایی خاص و منحصر به‌فرد دارند. گاهی صدا شبیه شلیک لیزر است، گاهی مانند ناله‌ای دوردست، و در برخی موارد همانند رشته‌ای از ضربه‌های زیر و ریز. این صداها در محیط باز و ساکت دریاچه طنین می‌افکنند و با انعکاس از دیواره‌ها و سطح یخ، تقویت می‌شوند. فیزیک‌دانان این امواج را با دستگاه‌های دقیق صوت‌سنجی ثبت کرده‌اند و نشان داده‌اند که الگوهای تولید آن‌ها کاملاً قابل اندازه‌گیری است. این پدیده، نمونه‌ای از تبدیل حرکت مکانیکی به موج صوتی است. به‌عبارت دیگر، دریاچه‌های یخ‌زده هنگام ترک‌خوردن، آهنگ‌هایی علمی اما شنیدنی می‌نوازند.
چرا صداهای تولیدشده در یخ‌زدگی دریاچه‌ها عجیب و موسیقایی به‌نظر می‌رسند؟
صداهایی که از ترک خوردن یخ در دریاچه‌ها شنیده می‌شوند، اغلب حالتی موسیقایی دارند که با شنیدنشان، انسان حس می‌کند در حال گوش‌دادن به صدایی ماورایی است. این صداها معمولاً دارای فرکانس بالا هستند و گوش انسان آن‌ها را به‌شکل صداهای تیز، لرزان یا دارای ریورب طبیعی می‌شنود. این ویژگی ناشی از خاصیت‌های صوتی یخ است که ارتعاش را سریع و بدون اتلاف زیاد منتقل می‌کند. همچنین محیط سرد و خلأ صوتی اطراف دریاچه باعث می‌شود این صداها برجسته‌تر و واضح‌تر شنیده شوند. تفاوت در ضخامت یخ، عمق آب و میزان نمک یا ناخالصی در یخ همگی بر شکل‌گیری این صداها تأثیرگذارند. انسان‌ها، به‌صورت غریزی، فرکانس‌های خاصی را موسیقایی‌تر یا زیباتر درک می‌کنند و صداهای یخ به‌شکل عجیبی در همان محدوده قرار می‌گیرند. به همین دلیل است که شنیدن آن‌ها حس حضور در یک اثر هنری طبیعی را القا می‌کند. این صداها از جنس نویز یا همهمه نیستند، بلکه ساختاری منظم و لحن‌دار دارند. انگار خود زمین، بی‌کلام سخن می‌گوید.
چرا دریاچه‌های یخ‌زده الهام‌بخش موسیقیدانان و فیلم‌سازان شده‌اند؟
در سال‌های اخیر، ضبط صداهای دریاچه‌های یخ‌زده به یکی از موضوعات مورد علاقهٔ هنرمندان، مستندسازان و آهنگ‌سازان تجربی تبدیل شده است. برخی از موسیقیدانان از این صداها به‌عنوان بخش‌هایی از قطعه‌های خود استفاده کرده‌اند، یا حتی با ساختارهای الکترونیک آن‌ها را بازسازی کرده‌اند. این صداها به دلیل ماهیت طبیعی و غیرقابل پیش‌بینی خود، حالتی احساسی، عمیق و گاه عرفانی دارند. در مستندهای طبیعت نیز این اصوات به‌عنوان بخشی از فضای صوتی بکر و فراگیر استفاده می‌شوند. حتی برخی از بازی‌های ویدئویی برای ایجاد حس محیطی سرد و ماورایی، از این صداها بهره برده‌اند. جذابیت شنیداری این پدیده به‌اندازه‌ای است که بسیاری از پروژه‌های تحقیقاتی نیز آن را از منظر صوت‌شناسی و هنر بررسی کرده‌اند. صدای یخ، یک صدای بی‌زمان است که نه‌فقط گوش، بلکه تخیل را هم درگیر می‌کند. حضور چنین موسیقی‌ای در دل طبیعت، نشان می‌دهد که جهان پیرامون ما هنوز مملو از رازهایی شاعرانه و علمی است. و این رازها، گاه از دل سکوتِ یخ، سر برمی‌آورند.
آیا می‌توان موسیقی یخ را به‌عنوان یک ابزار تحقیقاتی به‌کار گرفت؟
دانشمندان در سال‌های اخیر به‌صورت فزاینده‌ای به مطالعهٔ صداهای یخ از منظر علمی روی آورده‌اند. این اصوات می‌توانند اطلاعاتی دربارهٔ ضخامت یخ، تغییرات دما، و حتی فشارهای داخلی در ساختار یخ به‌دست دهند. پژوهشگران با نصب میکروفون‌های حساس روی سطح دریاچه‌های یخ‌زده، الگوهای صوتی خاصی را شناسایی کرده‌اند که می‌تواند به پیش‌بینی شکست‌های ساختاری یا ناپایداری یخ کمک کند. همچنین از طریق آنالیز طیفی این صداها می‌توان به درک دقیق‌تری از رفتار مواد در دماهای بسیار پایین رسید. در برخی پروژه‌ها، از صدای یخ به‌عنوان شاخصی غیرتهاجمی برای سنجش تغییرات اقلیمی استفاده شده است. چون ساختار یخ در پاسخ به گرم‌شدن کره زمین تغییر می‌کند، تغییر در صداها نیز می‌تواند نشانه‌ای از این تغییرات باشد. به این ترتیب، موسیقی یخ نه‌تنها زیبا، بلکه کاربردی و دانشی است. در آینده، ممکن است همین صداهای مرموز به ابزارهایی برای پیش‌بینی خطر یا ثبت داده‌های اقلیمی تبدیل شوند. آنچه روزی فقط شگفتی به‌نظر می‌رسید، امروز به یک مسیر علمی بدل شده است.