Après quelques débats, une équipe de recherche dirigée par Gabrielle Tepp de Caltech a conclu que ce sont probablement les mouvements de danse et de saut du public au SoFi Stadium – et non les rythmes musicaux ou les réverbérations du système audio – qui ont généré les tremblements harmoniques distincts du concert. /P>

Dans leur étude dans Seismological Research Letters , Tepp et ses collègues montrent comment ils ont pu identifier la signature sismique de chansons individuelles et déterminer la force du tremblement de chaque chanson.

Ils ont même quelques données sur la façon dont le concert de Swift se compare – sismiquement, bien sûr – aux autres concerts SoFi de l'été 2023, notamment Metallica, Beyoncé et Morgan Wallen.

Le séisme de Seattle Swift a incité le bureau des services d'urgence de Californie à demander aux opérateurs de réseaux sismiques de l'État de voir si des recherches intéressantes pourraient être générées lors des concerts de Swift en août à Los Angeles. Les collègues de Tepp ont installé de puissants capteurs de mouvement au stade SoFi, analysant les données collectées par ces appareils ainsi que les données des stations du réseau sismique régional permanent à proximité.

Des recherches antérieures montrent que les « tremblements de concert » peuvent être enregistrés sous forme de signaux de longue durée avec des pics de fréquence harmonique à bande étroite compris entre 1 et 10 hertz. Ce type de signal basse fréquence ressemble au tremblement harmonique enregistré à partir de sources naturelles comme les volcans et de sources humaines comme les trains.

L'un des objectifs de l'équipe de recherche était de trouver un moyen d'extraire les signaux de tremblement du concert à partir des spectrogrammes. Les spectrogrammes sont des graphiques qui affichent la force de différentes fréquences de signal au fil du temps. Ils sont souvent utilisés pour afficher les fréquences des ondes sonores, mais ils peuvent également aider les sismologues à visualiser les signaux enregistrés par les sismomètres et autres instruments.

Pour Tepp, qui a étudié les volcans et est également musicien, les données du concert ont été une excellente occasion de tester des méthodes de détection des signaux sismiques dans les spectrogrammes. "Pour les tremblements de terre, la plupart du temps, ils sont assez nets et faciles à identifier grâce aux formes d'onde, mais lorsque vous avez quelque chose comme des volcans où vous avez une grande variété de signaux, les spectrogrammes peuvent être très utiles pour aider à identifier les différents types de tremblements de terre. signaux", a-t-elle expliqué.

Chaque chanson de Swift avait un signal de tremblement distinctif, ont découvert les chercheurs. Pour le concert de Swift du 5 août 2023, Tepp et ses collègues ont pu identifier 43 des 45 chansons jouées dans les spectrogrammes enregistrés.

Ils ont également calculé l’énergie rayonnée de chaque chanson et interprété ce nombre en termes de magnitude locale d’un tremblement de terre qui aurait rayonné la même énergie. Les chansons variaient considérablement en ampleur, "Shake It Off" atteignant la plus grande magnitude locale de 0,851.

"Gardez à l'esprit que cette énergie a été libérée en quelques minutes, contre une seconde pour un séisme de cette ampleur. Sur la base de la force maximale de secousse, la secousse la plus forte était équivalente à un séisme de magnitude -2", a déclaré Tepp.

Mais d’où vient tout ce tremblement harmonique ? "Mon intuition était que si vous aviez un signal harmonique aussi agréable que celui-ci, il devait provenir de la musique, des instruments ou quelque chose comme ça", a déclaré Tepp.

Au lieu de cela, les chercheurs ont découvert que la meilleure explication de leurs données était que le mouvement de la foule de plus de 70 000 personnes avait provoqué le tremblement harmonique. Pour le confirmer, les scientifiques ont réalisé leurs propres expériences. Ils ont joué des chansons sur un haut-parleur de sonorisation portable à côté d'un puissant capteur de mouvement. Tepp a également branché sa guitare basse au haut-parleur et a joué un simple rythme répétitif. Elle a même sauté de haut en bas à côté du capteur tout en se balançant sur "Love Story" de Swift.

Les données expérimentales ont confirmé que c'était le mouvement et non la musique qui créait le tremblement harmonique. "Même si je n'étais pas doué pour rester au même endroit – j'ai fini par sauter en petit cercle, comme lors d'un concert – j'ai été surpris de voir à quel point le signal était clair", a déclaré Tepp.

Tepp a été surpris que les battements de basse "ne produisaient pas de signal harmonique, même s'ils étaient plus précis sur le rythme que mes sauts."

Elle pense que cela pourrait avoir plus à voir avec la forme du signal – les battements de basse ont une forme plus ronde et plus émergente que la « pointe » d'un saut – par rapport à l'espace entre chaque battement ou saut. Cette relation "pourrait avoir des implications sur la raison pour laquelle certains signaux sismiques apparaissent comme harmoniques dans les spectrogrammes alors que d'autres similaires ne le sont pas."

Les chercheurs ont utilisé les données extraites des stations du réseau sismique régional pour examiner les secousses créées par les autres têtes d'affiche de l'été au SoFi. Certaines des données les plus intéressantes proviennent du concert de Metallica.

"D'autres concerts avaient de jolis signaux harmoniques en ligne droite, mais les signaux du concert de Metallica étaient inclinés et plutôt bizarres", a déclaré Tepp. "Nous n'avons pas encore d'explication précise à cela."

Une explication pourrait être trouvée dans le fait que le rythme des chansons de Swift ne varie pas beaucoup entre les performances live et celles de l'album, mais les rythmes de Metallica "sont partout", a-t-elle noté. Les vidéos des concerts mettent également en évidence les différences entre les spectacles hautement chorégraphiés de Swift et les membres de Metallica déambulant sur scène.

"Les signaux de tremblement eux-mêmes proviennent probablement du public, mais si le groupe fait varier le rythme ou la vitesse des chansons au fur et à mesure, peut-être que le public réagit différemment", a suggéré Tepp.

Metallica "avait également les signaux les plus faibles en termes d'ampleur la plus forte de chaque concert", a-t-elle déclaré.

"Les fans de metal aiment beaucoup headbanger, donc ils ne rebondissent pas nécessairement", a ajouté Tepp. "Il se peut simplement que la façon dont ils se déplacent ne crée pas un signal aussi fort."