What did the Liberty Bell sound like? Science is on the case.

Researchers at Penn State University have modeled the acoustic properties of the Liberty Bell using data from a 20th-century replica at Penn State Behrend. The bell, famous for its crack, hasn’t been rung in 180 years, but scientists are using modal analysis to determine what it sounded like when intact. The work was first presented at the Acoustical Society of America meeting in Philadelphia and later published in Physics Today.

Historians believe the crack formed between 1817 and 1846, with an 1846 account noting a failed repair attempt that worsened the damage. The bell’s tendency to crack stems from a brittle bronze alloy identified in a 1975 study, which also made it vulnerable to souvenir hunters. By analyzing vibration patterns—such as the hum note, fundamental, tierce, quint, and nominal frequencies—researchers aim to reconstruct the bell’s tone, which musically forms a minor triad, giving it a somber quality.

The strike note, a subjective pitch perceived by listeners, arises from the interaction of vibrational modes and human expectation. This research combines acoustics, history, and material science to recover a lost sound of American heritage.

Investigadores de la Universidad de Pensilvania han modelado las propiedades acústicas de la Campana de la Libertad utilizando datos de una réplica del siglo XX en Penn State Behrend. La campana, famosa por su grieta, no ha sido tocada en 180 años, pero los científicos están utilizando el análisis modal para determinar cómo sonaba cuando estaba intacta. El trabajo se presentó por primera vez en la reunión de la Sociedad Acoustical de América en Filadelfia y posteriormente fue publicado en Physics Today. Los historiadores creen que la grieta se formó entre 1817 y 1846, y un relato de 1846 menciona un intento fallido de reparación que empeoró el daño. La tendencia de la campana a agrietarse se debe a una aleación de bronce frágil identificada en un estudio de 1975, que también la hizo vulnerable a los cazadores de recuerdos. Al analizar patrones de vibración —como la nota de zumbido, la fundamental, la tierce, la quinta y las frecuencias nominales—, los investigadores buscan reconstruir el tono de la campana, que musicalmente forma un acorde menor, otorgándole una cualidad sombría. La nota de golpeo, un tono subjetivo percibido por los oyentes, surge de la interacción entre los modos vibratorios y las expectativas humanas. Esta investigación combina acústica, historia y ciencia de materiales para recuperar un sonido perdido del patrimonio estadounidense.

Entidades clave: Personas: Sean Collier, Thomas D. Rossing, Robert Perrin, John Pass, John Stow | Ubicaciones: Penn State Behrend, Universidad de Pensilvania, Filadelfia, Campana de la Independencia

Pregunta frecuente: ¿Qué método están utilizando los científicos para determinar cómo sonaba la Campana de la Libertad antes de agrietarse?

Los científicos están utilizando el análisis modal en una réplica del siglo XX de la Campana de la Libertad en Penn State Behrend para estudiar sus patrones de vibración y propiedades acústicas, con el objetivo de reconstruir su tono original.

宾夕法尼亚州立大学的研究人员利用宾夕法尼亚州立贝伦德校区的20世纪复制品的数据，对自由钟的声学特性进行了建模。这口著名的裂纹钟已经180年没有被敲响了，但科学家们正在使用模态分析来确定它在完好无损时的声音。该研究最初是在费城举行的美国声学学会会议上提出的，后来发表在《物理学今日》上。历史学家认为，裂纹形成于1817年至1846年之间，1846年的记录指出，一次修复尝试加剧了损坏。钟的易裂性源于1975年的一项研究中确定的脆性青铜合金，这使其也容易受到纪念品猎人的侵害。通过分析振动模式——如嗡嗡声、基本音调、三音、五音和名义频率——研究人员旨在重建钟的音调，从音乐角度来看，它形成了一个小三和弦，具有悲伤的品质。击打音是一个主观的音高，由振动模式和人类期望的相互作用产生。这项研究结合了声学、历史和材料科学，以恢复美国遗产中失落的声音。

关键实体：人物：Sean Collier、Thomas D. Rossing、Robert Perrin、John Pass、John Stow | 地点：宾夕法尼亚州立贝伦德校区、宾夕法尼亚州立大学、费城、独立钟

常见问题：科学家们使用什么方法来确定自由钟在开裂之前是如何发声的？

科学家们正在使用模态分析技术，对宾夕法尼亚州立贝伦德校区的20世纪自由钟复制品进行研究，以研究其振动模式和声学特性，从而重建其原始音调。