SAINSTOLOGY

MUSIK DAN KIMIA: HARMONI DAN GELOMBANG MOLEKULER

Oleh: Rizzani Muttaqqinah, S.Pd *)

 

Musik adalah sesuatu yang tak luput dari kehidupan kita sehari-hari. Mendengarkan musik adalah aktivitas yang sangat menyenangkan untuk dilakukan karena dapat memperbaiki suasana hati, membuat kita melakukan aktivitas lain dengan menyenangkan, sehingga dapat meningkatkan produktivitas. Lalu, jika musik dilihat dari sudut pandang kimia apakah ada hubungannya? Sekilas terasa tidak mungkin, namun ternyata sangat erat kaitannya.

                     Sumber: http://www.himakiuny.com/2023/05/apakah-musik-dan-kimia-saling-berkaitan.html?m=1

Di balik setiap nada dan irama yang kita dengar, ada proses-proses kimia yang menarik yang menghubungkan getaran udara dengan sensasi yang kita rasakan di tubuh dan otak kita. Dari pembuatan instrumen musik hingga reaksi kimia di dalam tubuh kita saat mendengarkan musik, mari kita telusuri bagaimana kimia berperan dalam dunia musik.

         Sumber: https://tirto.id/118-unsur-kimia-lengkap-contoh-simbol-singkatan-tabel-periodik-gvQK#google_vignette 

1.    Gelombang Suara: Vibrasi Molekuler di Udara

Pada dasarnya, musik adalah gelombang suara yang merambat melalui udara. Gelombang suara ini terjadi ketika objek, seperti dawai gitar yang dipetik atau membran drum yang dipukul, bergetar dan menyebabkan molekul udara di sekitarnya bergerak. Getaran-getaran ini menghasilkan tekanan yang bergerak melalui medium (biasanya udara), yang kita sebut sebagai gelombang suara. 

2.    Instrumen Musik dan Kimia Material

Instrumen seperti gitar dan piano terbuat dari kayu dan logam, yang memiliki karakteristik resonansi tertentu. Kayu, misalnya, adalah bahan organik yang terdiri dari selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Ketika kayu bergetar, ia menghasilkan gelombang suara dengan kualitas tertentu yang memberikan karakteristik unik pada instrumen. Logam, dengan sifatnya yang lebih padat dan kaku, memberikan suara yang lebih keras dan tajam, seperti pada senar gitar atau tubuh instrumen tiup. Selain itu, bahan pelapis atau lapisan cat pada instrumen juga dapat memengaruhi suara. Misalnya, lapisan vernis pada biola tidak hanya memberi perlindungan, tetapi juga dapat memengaruhi resonansi dan timbre suara yang dihasilkan oleh instrumen tersebut.

3.    Reaksi Kimia dalam Produksi Suara

Ketika alat musik dimainkan, beragam reaksi fisik dan kimia terjadi yang mengubah energi mekanik menjadi energi suara. Sebagai contoh,

Piano: Ketika tuts piano ditekan, palu kecil yang terbuat dari bahan khusus akan memukul senar logam. Getaran senar logam ini kemudian menghasilkan gelombang suara yang kita dengar. Di sini, perubahan energi mekanik dari ketukan palu disalurkan ke senar, yang kemudian bergetar dan menghasilkan gelombang suara.

Gitar: Pada gitar, senar yang terbuat dari logam atau nilon bergetar ketika dipetik. Getaran ini menyebabkan udara di sekitarnya bergetar dan menciptakan gelombang suara. Struktur tubuh gitar, yang berfungsi sebagai resonator, memperkuat suara ini dengan memanfaatkan sifat-sifat akustik kayu dan logam.

Instrumen Tiup: Pada alat musik tiup seperti klarinet atau terompet, gelombang suara dihasilkan ketika udara dipaksa melalui tabung atau pipa, dan getaran bibir pemain mengubah frekuensi dan kualitas suara. Pada instrumen ini, reaksi kimia antara udara yang dikeluarkan dan struktur alat musik berperan besar dalam menentukan nada yang dihasilkan.

4.    Kimia di Dalam Telinga: Transduksi Suara menjadi Sinyal Saraf

Setelah gelombang suara mencapai telinga kita, proses kimia yang luar biasa terjadi untuk mengubah getaran tersebut menjadi informasi yang dapat diproses oleh otak kita.

Telinga Luar dan Saluran Pendengaran: Gelombang suara pertama-tama ditangkap oleh daun telinga dan diteruskan melalui saluran pendengaran hingga mencapai gendang telinga. Gendang telinga, yang terbuat dari lapisan tipis jaringan epitelial, bergetar ketika menerima gelombang suara. Gerakan ini menyebabkan mekanisme kimiawi yang menghubungkan gelombang suara dengan sistem saraf.

 

Sumber: https://www.researchgate.net/figure/Gambar-1016-Proses-Mendengar-pada-Manusia_fig2_336666163

Bulu Rambut di Koklea: Di dalam telinga dalam, terdapat struktur bernama koklea, yang berisi ribuan sel rambut yang peka terhadap getaran. Ketika getaran suara mencapai koklea, gelombang cairan di dalamnya merangsang sel-sel rambut ini. Pergerakan sel rambut menyebabkan perubahan dalam ion-ion (seperti kalsium dan kalium) yang mengalir ke dalam sel, menghasilkan sinyal listrik yang diteruskan ke otak.

Sinyal Listrik dan Proses Kimia di Otak: Setelah gelombang suara diubah menjadi sinyal listrik oleh sel-sel rambut, sinyal tersebut dikirim melalui saraf pendengaran ke otak. Di otak, reaksi kimiawi dalam neuron, seperti pelepasan neurotransmitter (misalnya, glutamat), mengubah sinyal listrik ini menjadi persepsi suara yang kita dengar sebagai musik.

5.    Musik dan Pengaruh Kimiawi pada Otak dan Tubuh

Musik tidak hanya mempengaruhi kita secara fisik melalui pendengaran, tetapi juga mengubah kimia di otak dan tubuh. Proses ini melibatkan perubahan dalam produksi neurotransmitter dan hormon yang dapat memengaruhi suasana hati, emosi, dan bahkan kesehatan kita.

Sumber: https://www.harapanrakyat.com/2020/12/cara-kerja-otak-manusia/

Endorfin dan Dopamin: Ketika mendengarkan musik yang kita nikmati, otak kita merespons dengan melepaskan endorfin dan dopamin, dua zat kimia yang dikenal sebagai "hormon kebahagiaan". Dopamin terlibat dalam sistem penghargaan otak, memberikan rasa kenikmatan dan motivasi. Ini menjelaskan mengapa musik dapat membuat kita merasa lebih bahagia, termotivasi, atau bahkan terinspirasi.

Katalisator Emosional: Musik juga dapat mempengaruhi kadar kortisol, hormon stres, dalam tubuh. Musik yang menenangkan dapat mengurangi kadar kortisol, membantu kita merasa lebih rileks. Sebaliknya, musik dengan ritme cepat atau intens dapat merangsang adrenalin, membuat kita merasa lebih terjaga dan energik.

Efek pada Memori dan Kognisi: Musik juga dapat memengaruhi proses kimiawi di otak yang terkait dengan memori. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa mendengarkan musik dapat meningkatkan produksi zat kimia yang mendukung daya ingat, seperti asetilkolin. Itu sebabnya musik sering digunakan dalam terapi kognitif untuk membantu individu mengingat informasi atau untuk merangsang otak.

 
Sumber: https://bobo.grid.id/read/084160203/kenapa-mendengarkan-musik-disebut-baik-untuk-otak-ini-alasannya?page=all

Musik, meskipun tampaknya hanya sebuah bentuk seni yang terbuat dari suara, sebenarnya melibatkan berbagai proses kimia yang sangat menarik, mulai dari getaran fisik yang dihasilkan oleh instrumen musik, hingga reaksi kimia dalam tubuh kita yang memungkinkan kita untuk mendengar, merasakan, dan mengapresiasi musik. Musik menggabungkan ilmu pengetahuan dengan seni, menghasilkan pengalaman yang tidak hanya menggugah emosi, tetapi juga memengaruhi tubuh kita pada level kimiawi. Jadi, masih beranggapan bahwa kimia hanya berhubungan dengan sesuatu yang berada di dalam laboratorium saja? Tentu saja tidak, kimia sangat erat dengan kehidupan sehari-hari kita 😊

*) Guru Mata pelajaran Kimia di SMAN 1 Pangalengan, diamanahi membina Palang Merah Remaja Unit SMAN 1 Pangalengan.

Sumber referensi:

http://www.himakiuny.com/2023/05/apakah-musik-dan-kimia-saling-berkaitan.html?m=1

https://kumparan.com/pengertian-dan-istilah/pengertian-musik-unsur-dan-jenis-jenisnya-208dCb0Y9wg/2