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        物理與音樂共鳴

        2019-04-14 18:11:14文一一整理
        發(fā)明與創(chuàng)新 2019年18期
        關(guān)鍵詞:伽利略物理學(xué)家霍金

        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(gè)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(duì)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(duì)話》一書,還會(huì)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(dòng)和自己擅長的音樂節(jié)拍得出了擺的等時(shí)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(duì)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(shí)對(duì)“七音”與“七色”之間的對(duì)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(jì)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(duì)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(huì)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(mèng)想成為一名小提琴演奏員。他在研究“相對(duì)論”時(shí),每當(dāng)遇到困難就會(huì)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(shí),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(jì)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(shì)。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。

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