物理與音樂共鳴

文一一/整理

物理學(xué)家斯蒂芬·霍金曾在一次采訪中說：如果在孤島上可以聽音樂和研究物理，我根本不想被拯救。由此可以看出音樂與物理在霍金心中的重要性。

其實(shí)，音樂和物理看似分屬藝術(shù)與科學(xué)兩個學(xué)科，卻在很多方面緊密相連。

從物理的角度理解音樂

歷史上很多物理學(xué)家都與音樂有著不解之緣，不過他們一般只將其當(dāng)作業(yè)余愛好，與專業(yè)的音樂家不同，他們常常從物理的角度欣賞音樂。伽利略、牛頓等物理學(xué)家都對音樂與物理的關(guān)系有一定的研究。

伽利略的父親精通音樂理論，著有《音樂對話》一書，還會彈六弦琴。在他的影響下，伽利略也一直熱愛音樂。在比薩大學(xué)學(xué)醫(yī)期間，伽利略注意到教堂屋頂懸掛著一盞搖擺不定的吊燈，便利用脈搏的跳動和自己擅長的音樂節(jié)拍得出了擺的等時性。此外，他還受魯特琴的啟發(fā)做了斜面實(shí)驗(yàn)，從而發(fā)現(xiàn)了“落體定律”。

牛頓對音樂的愛好體現(xiàn)在他常把一把提琴帶在身邊。1665年，牛頓進(jìn)行了有關(guān)音高、音階和音律的研究，并留有10頁手稿。后來，他又用三棱鏡做色散實(shí)驗(yàn)，證明陽光是由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫7種色光組成，同時對“七音”與“七色”之間的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行探索。牛頓發(fā)表了關(guān)于音樂和顏色的聯(lián)覺理論后，有人據(jù)此設(shè)計制造了視覺大鍵琴，后來又出現(xiàn)了色彩鋼琴和色彩風(fēng)琴。20世紀(jì)70年代，科學(xué)家還將激光技術(shù)應(yīng)用在色彩音樂上。

魯特琴常出現(xiàn)在西方繪畫作品中

物理界的音樂“發(fā)燒友”

藝術(shù)和科學(xué)的研究工作雖然分屬不同領(lǐng)域，可都被共同的目的聯(lián)系著，它們都表達(dá)了人類對未知事物的渴求。很多科學(xué)家不僅在專業(yè)領(lǐng)域取得了巨大的成就，業(yè)余也是音樂的“發(fā)燒友”。

愛因斯坦的母親能彈會唱，尤其喜歡貝多芬的鋼琴奏鳴曲，她可以算是愛因斯坦的音樂啟蒙老師。

從上小學(xué)起，愛因斯坦便開始學(xué)習(xí)小提琴，他甚至夢想成為一名小提琴演奏員。他在研究“相對論”時，每當(dāng)遇到困難就會拿起小提琴，一遍一遍地演奏樂曲，用音樂啟迪靈感。

愛因斯坦拉小提琴

量子力學(xué)創(chuàng)始人普朗克也愛好音樂，鋼琴和手風(fēng)琴他都彈得很好。1874年，在選擇大學(xué)專業(yè)時，普朗克曾在音樂、語言文學(xué)和自然科學(xué)之間徘徊過，最終他選擇了物理。正是他的研究成果打破了19世紀(jì)下半葉物理學(xué)理論研究上的沉寂狀態(tài)。

出生于“音樂之都”維也納的熱力學(xué)和統(tǒng)計物理學(xué)奠基人之一、奧地利物理學(xué)家玻爾茲曼擅長跳舞和彈奏鋼琴。為培養(yǎng)孩子們的音樂興趣，他還在音樂廳專門為全家人預(yù)定了固定席位。

德國物理學(xué)家亥姆霍茲不但愛好音樂，還研究音樂史，闡明了音樂發(fā)展的基本趨勢。由于他在音樂上的特殊貢獻(xiàn)，大多數(shù)現(xiàn)代音樂學(xué)詞典中都有亥姆霍茲的大名。