La imperfección selectiva como marco generativo para el análisis, la creatividad y el descubrimiento

Selective Imperfection as a Generative Framework for Analysis, Creativity and Discovery

December 30, 2025

Autores: Markus J. Buehler

cs.AI

Resumen

Introducimos la materiomúsica como un marco generativo que vincula las estructuras jerárquicas de la materia con la lógica compositiva de la música. A través de proteínas, telarañas y dinámicas de llama, los principios vibracionales y arquitectónicos reaparecen como jerarquías tonales, progresiones armónicas y formas musicales de largo alcance. Mediante mapeos reversibles, desde espectros moleculares a tonos musicales y desde redes tridimensionales a instrumentos ejecutables, mostramos cómo el sonido funciona como una sonda científica, una inversión epistémica donde el escuchar se convierte en un modo de ver y la composición musical se transforma en un plano para la materia. Estos mapeos excavan el tiempo profundo: patrones originados en vibraciones moleculares de femtosegundos o en historias evolutivas de mil millones de años se vuelven audibles. Postulamos que la novedad en la ciencia y el arte emerge cuando las restricciones no pueden satisfacerse dentro de los grados de libertad existentes, forzando la expansión del espacio de configuraciones viables. La imperfección selectiva proporciona el mecanismo que restablece el equilibrio entre coherencia y adaptabilidad. El apoyo cuantitativo proviene de la enumeración exhaustiva de las 2^12 escalas musicales, revelando que los sistemas culturalmente significativos se agrupan en un corredor de entropía media y defecto medio, paralelo directo del óptimo de Hall-Petch donde densidades de defectos intermedias maximizan la resistencia material. La iteración de estos mapeos crea colisiones productivas entre la creatividad humana y la física, generando nueva información a medida que las estructuras musicales encuentran restricciones evolutivas. Mostramos cómo los modelos de IA basados en enjambres componen música que exhibe firmas estructurales humanas, como conectividad de mundo pequeño, integración modular y coherencia de largo alcance, sugiriendo una ruta más allá de la interpolación hacia la invención. Demostramos que la ciencia y el arte son actos generativos de construcción de mundos bajo restricción, con la vibración como una gramática compartida que organiza la estructura a través de las escalas.

English

We introduce materiomusic as a generative framework linking the hierarchical structures of matter with the compositional logic of music. Across proteins, spider webs and flame dynamics, vibrational and architectural principles recur as tonal hierarchies, harmonic progressions, and long-range musical form. Using reversible mappings, from molecular spectra to musical tones and from three-dimensional networks to playable instruments, we show how sound functions as a scientific probe, an epistemic inversion where listening becomes a mode of seeing and musical composition becomes a blueprint for matter. These mappings excavate deep time: patterns originating in femtosecond molecular vibrations or billion-year evolutionary histories become audible. We posit that novelty in science and art emerges when constraints cannot be satisfied within existing degrees of freedom, forcing expansion of the space of viable configurations. Selective imperfection provides the mechanism restoring balance between coherence and adaptability. Quantitative support comes from exhaustive enumeration of all 2^12 musical scales, revealing that culturally significant systems cluster in a mid-entropy, mid-defect corridor, directly paralleling the Hall-Petch optimum where intermediate defect densities maximize material strength. Iterating these mappings creates productive collisions between human creativity and physics, generating new information as musical structures encounter evolutionary constraints. We show how swarm-based AI models compose music exhibiting human-like structural signatures such as small-world connectivity, modular integration, long-range coherence, suggesting a route beyond interpolation toward invention. We show that science and art are generative acts of world-building under constraint, with vibration as a shared grammar organizing structure across scales.