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《音乐中的科学》前言
英国著名学者约翰·布莱金(1928——1999)说:“人类组织声音,声音也组织人类”。这话的意思是,音乐和人类社会有着共生共存的关系,也就是说,音乐有助于规范人类的社会行为,改变生产与生活方式,强化、提升和净化人类经验和情感。我国春秋战国时期的著作《周礼》则说:“凡音者,生人心者也,情动于中,故形于声:声成文,谓之音。”还说:“是故审声以知音,审音以知乐,审乐以知政,而治道备矣。”贝多芬说:“领悟音乐的人,能从一切世俗的烦恼中超脱出来。”可见中外古今对音乐都是很重视的。音乐不仅可以陶冶性情,还可以和谐社会,实在是善莫大焉。
说实在的,音乐是科学同艺术结合的产物。在人类世代追求音乐发展中出过许多伟大的演奏家、歌唱家、作曲家和乐队指挥家。当人们享受他们的音乐、歌唱、演奏的同时,别忘记,在他们背后还有许多科学家,来揭示声音、音乐和各种乐器的奥秘;在他们的背后有一串伟人的名字:毕达哥拉斯、管子、伽利略、牛顿、伯努利、达朗贝尔、沈括、亥姆霍兹、朱载堉、韦伯等等。
音乐背后的科学问题,首先是力学问题。因为声音的产生和传播本身就是一个典型的力学问题,乐器的研制和改进,无论是管乐器还是弦乐器,抑或是其他乐器,都离不开深入的力学知识。进一步说,音乐不仅与力学有关,它是与力学、数学、物理、生理学、心理学、电子学、计算机科学等多学科密切相交叉的艺术领域。不仅如此,就是到今天来说,也不能说在音乐和音响背后的科学道理都完全清楚了。特别是对于研制新的音响设备中,对于歌唱的计算机模拟中,还存在许多困难问题等待研究解决。
本书并不是一本音乐艺术的专著,也不是一本讲述音乐背后的科学原理的严肃的专门学术著作。因为笔者既不是音乐家,也够不上一个合格的音乐声学家。不过笔者由于对音乐的业余爱好,以及喜爱对音乐背后的科学道理的探求和思索,写成了这二十多篇科普文章,如果对于喜爱音乐而又喜爱科学的青少年朋友能够有一点启示,产生进一步追根问底的兴趣,笔者就很满足了。这些文章中有一部分在科学网上笔者的博客上发表过。有少数几篇在笔者以前的科普小册子《拉家常说力学》中刊出过,因为也是关于音乐的,经过一些补充,又收入本书了。
因为笔者不是这两方面的内行,所以说几句外行话,或者说错,也是难免的,敬请读者批评指正。
《音乐中的科学》,武际可著,高等教育出版社出版,2012年
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