A partir do século XVII, ocorre o desenvolvimento e a sistematização da física clássica por meio de vários estudiosos que se empenharam a este objetivo. No fim do século XIX, Lord Kelvin acreditava que a física estava quase completa, faltando apenas dois problemas a serem resolvidos. Isto pode ser visto em uma declaração por ele dada em 1900: “Atualmente pairam apenas duas pequeninas nuvens cinzentas sobre o céu cristalino da Física”. Os problemas aos quais Kelvin se referia eram o da explicação do espectro da radiação do corpo negro e confirmação da existência do éter luminífero, tais problemas impulsionaram duas grandes revoluções conceituais que serviram de base para o desenvolvimento da física moderna.
Na Europa desde a época do Renascimento até o final do Século XIX o cenário musical foi dominado por um sistema baseado num eixo harmônico central, o sistema de música tonal. O pensamento crescente na sociedade é o de contestação às normas vigentes, consequentemente no início do século XX surgem diversas tendências artísticas que formaram o movimento modernista, tendo como principal característica a experimentação (as inovações introduzidas à física ocorreram a partir de constatações experimentais que os cientistas não conseguiam explicar classicamente). A crescente utilização de sons cada vez mais dissonantes (tensos) e a busca por novos horizontes direcionam os esforços de criação a um campo ainda não explorado de organização das notas musicais, conhecido como Atonalismo. É importante notar que na época em que a música se torna mais tensa (dissonante) temos um ambiente de tensão entre as nações que teve seu ponto máximo nas duas guerras mundiais.
A inovação e a criatividade eram as características mais valorizadas pelos modernistas (características presentes também em alguns físicos da época). Além do Atonalismo, outros estilos vieram inovar as técnicas de composição musical, dos quais destacam-se o impressionismo, o expressionismo, o dodecafonismo (uma das possibilidades do atonalismo, cujo criador foi o austríaco Arnold Schoenberg). No dodecafonismo todas as doze notas disponíveis numa oitava musical deveriam ser tocadas, o que aumenta a sensação de dissonância. Em 1933, com a ascensão do nazismo, Arnold Schoenberg deixa a Alemanha indo para Paris. Várias de suas obras remetem a temas do Judaísmo, como Um sobrevivente de Varsóvia, composta em 1947 em estilo dodecafônico, foi considerada por muitos críticos uma das principais obras musicais sobre o holocausto. Um dos episódios de tensão ocorridas na época é retratado em uma das composições de Arnold Schoenberg: O Sobrevivente de Varsóvia, composta no estilo dodecafônico. Nesta obra, Arnold aproveita como tema central o Judaísmo, retratando o Holocausto. Apenas como curiosidade, o termo atonalismo foi um usado de pejorativamente para condenar a música na qual a sequência dos acordes não tinha uma coerência com os modelos tradicionais da música. Os compositores de músicas que utilizavam o sistema atonal eram chamados de “bolcheviques” e as produções musicais eram classificadas como degeneradas. O modernismo teve como desdobramento o pós-modernismo, ou vanguardismo, que inclui a música concreta, a música aleatória e o minimalismo.
Como exemplo de inovação, um movimento que se originou da pintura, o Impressionismo, ao invés dos tradicionais estúdios, tinha como uma de suas características o trabalho feito ao ar livre, os impressionistas não se preocupavam com a tradição acadêmica. Um argumento usado é que o ser humano não via os objetos, mas sim a luz por eles refletida, assim percebe-se que a física exercia influência em vários setores da sociedade, incluindo os artistas.
Durante a Segunda Guerra mundial houve grandes avanços tecnológicos notadamente na indústria ligada à música e ao áudio e às estações de rádio, o que foi determinante para o progresso da música concreta. Em 1939 são inventados o microfone e o gravador magnético possibilitando a mistura de sons pela primeira vez, o que possibilitou o aparecimento da música eletroacústica. A música eletrônica produzida a partir de edição de áudio unida à fragmentos de sons naturais e/ou industriais, do ambiente e de todo o tipo de ruídos (incluindo os instrumentos musicais) é chamada de música concreta. Inicialmente foi produzida ao mixar sons naturais e industriais. Alguns compositores usaram a fita magnética na criação de música, gravando os sons e os manipulando de alguma forma, abandonando os instrumentos musicais tradicionais.
Uma das novas ideias de composição musical se utilizou da causalidade, dando liberdade de escolha ao executante de tocar diferentes possibilidades de trechos onde o compositor indicasse. Um exemplo excêntrico desta técnica de composição é a peça de John Cage composta em 1951, Imaginary Landscape No. 4, escrita para doze receptores de rádio, onde cada um deles era “tocado” por meio do ajuste do volume e da sintonização da frequência, através de instruções bem precisas.
Karlheinz Stockhausen somando ondas senoidais criou as primeiras peças que fazia uso da técnica da síntese aditiva, os dois estudos de música eletrônica (Studie I e Studie II) que vieram a influenciar de forma geral toda a música eletrônica. Neste trabalho, Stockhausen buscava analisar as potencialidades dos sons eletrônicos e criar novos timbres, apenas com a mistura de ondas senoidais, sem usar instrumentos convencionais.
Uma característica importante surgida na música foi a divisão da audiência em tradicional e de vanguarda, com isso vários expoentes de um mundo foram menosprezadas em outro, e vice-versa.
Alguns anos depois na música popular, através de trilhas sonoras, do rock das décadas de 1960 e 1970 e da música eletrônica, são usadas as técnicas pioneiras de compositores eruditos de vanguarda. Mais recentemente o conceito de música aleatória apareceu na música "National Anthem" da banda inglesa Radiohead que se utilizou da sintonização de rádios durante suas performances.
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