1680年7月8日，罗伯特·胡克（Robert Hooke）在一块金属板上撒上沙子，用小提琴弓在金属板边缘来回拉动，金属板振动后，沙子沿着振动节点重新组合，形成了独特的图案——“克拉德尼图”。
达芬奇曾留意到振动中微粒运动所形成的图案。伽利略也曾注意到，乐器声板上的鬃毛只在某些区域才运动。而这些图案之所以被叫做“克拉德尼图”，是因为18世纪的时候，一位名叫恩斯特·弗洛伦斯·弗里德里希·克拉德尼（Ernst Florens Friedrich Chladni）的德国物理学家率先做了深入研究。不过，克拉德尼当时或许并不知道（至少他的笔记中没有显示），其实在一个世纪前胡克就做过相关研究。
克拉德尼1756年11月30日出生于维滕堡（Wittenberg），家族有很长的学术历史。他父亲是法律教授，担任维滕堡大学的法律系主任。克拉德尼小时候，失去了母亲和姐姐，因此基本上都是严厉的父亲在教育他。他经常被整天关在房间里，不允许去结交朋友。而克拉德尼热爱研究星星和地图，渴望旅行，7岁时开始阅读科学著作。少年时期，克拉德尼被送往莱比锡附近的寄宿学校，但是和一位老师而非其他学生共用一间房间。父亲抹杀了他学习医学的念头，坚持让他先拿一个法律学位。
克拉德尼在莱比锡大学学习法律。但学习刚结束，父亲就去世了。克拉德尼担负起供养他继母的责任，但同时，他也获得了追求科学兴趣的自由。他通过巡回讲课以勉强度日，一开始讲授法律课，后来慢慢地开始讲授几何、地理、声学。
克拉德尼最早是在自己的公寓开展实验。他一开始研究普通的拉弦和吹奏乐器的振动。受早期欧拉和伯努利的启发，他开始研究棍棒（rod）上的横向振动。后来，他转向一个具有众多未知的领域：平板的振动。
克拉德尼系统地研究了圆形、方形、长方形板上的振动图案。据他自己说，他的灵感来自格奥尔格·克里斯托夫·利希滕贝格（Georg Christoph Lichtenberg）。利希滕贝格在通电的蛋糕上散开粉末，形成了“利希滕贝格图案”。克拉德尼觉得自己能拿声音做相同的事。
于是，克拉德尼开始在板上散开沙子。克拉德尼的听觉很好，能分辨出细微的频率变化。因此他发现不同的频率形成不同的图案。他兢兢业业把这些都记录了下来，并将结果在1787发表的《对声音理论的发现》（Entdeckungen über die Theorie des Klanges）中发表，共包含11块板的166副图。 克拉德尼最举足轻重的论文《声学》（Die Akustik）发表于1802年。论文对弹性物体的振动做了系统描述，他也因此被誉为“声学之父”。
对微粒运动的机制，有两方面解释。沙粒在快速振动的板上弹跳，它们在板子表面的波峰处弹起，因此向波节靠拢。克拉德尼还注意到，更细的颗粒贴着板移动，它们向波峰靠拢，这是第二种传输机制“声流（acoustic streaming）”带来的。声流最早在1831年由法拉第（Michael Faraday）发现，和乐器产生的空气振动正好相反，是板在竖直方向的振动带来了贴着板面横向的液态流动。
这些振动图案能明确标记了乐器背板的振动。因此，克拉德尼的技术很快成为小提琴和其他乐器的乐器师的重要工具。直到今天，这项技术还在广泛使用。此外，克拉德尼发明过两种乐器。
克拉德尼的研究持续赋予科学家灵感。比如在2016年，法国格勒诺布大学的物理学家开展莱斯克拉德尼的实验。他们没有在金属板上散沙子，而是通过在水中悬浮聚苯乙烯小颗粒，并注入到微流器件中，在器件底部有一层薄膜。然后他们用相机记录了聚苯乙烯小颗粒的位置。当薄膜振动时，聚苯乙烯小颗粒在波节聚集，形成了克拉德尼的反像图案，这是由声流在液体中的流动造成的。这个实验结果意味着，我们或许可以在很多技术中用声波来做重组，比如通过调节频率来改变菌落大小和分布，由此影响菌落的生长。
克拉德尼于1827年4月去世，当时他正在布雷斯劳（Breslau）巡回讲课。
克拉德尼从未有过正式的学术职务，他未婚没有小孩，也没人记得他下葬的地方。但他的图案仍然激发着科学家和艺术家的灵感。歌德1803年在魏玛初次见到他时，对他并不以为然；但克拉德尼去世时，歌德改变了评价：“谁会批评我们的克拉德尼呢？他是我们国家的骄傲。整个世界都要感谢他，因为他让我们看到了声音。”
资料来源：

https://aps.org/publications/apsnews/201707/history.cfm
拓展阅读：
Rossing, T.D. 1982. Chladni’s Law for Vibrating Plates. American Journal of Physics. 50:271-274.
Ullmann, D. 2007. The Life and Work of E.F.F. Chladni. The European Physical Journal: Special Topics. 145(1).
Vuillermet, Gael et al. 2016. Chladni Patterns in a Liquid at Microscale. Physical Review Letters. 116: 184501.
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