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音乐能推动科学的发展?

已有 2688 次阅读 2013-12-2 12:25 |个人分类:学问|系统分类:海外观察|关键词:物理学,,量子论,普朗克,音乐| 量子论, 物理学, 音乐, 普朗克

前两天忙里偷闲去参加了国际科学史协会的年会(坐在大巴上的那几个小时简直是这几个月的白天中几乎从来没有出现的闲暇的“空窗”时间)。碰巧P老师也在。他除了领一个奖之外还做了一个关于音乐和物理学的报告(P老师既是物理学家又是音乐家)。之前看标题说的是普朗克和管风琴什么的。我原本以为就是讲普朗克弹管风琴的轶闻的(普朗克在年轻的时候纠结了很长时间到底是去搞音乐还是物理,他的物理老师劝他不要搞物理这种问题都快做完掉了的学科,“幸好”普朗克最后没有听从)。结果P老师试图展示的是普朗克早年关于管风琴调律的探索和研究里总结出来的一些数学结果,它们恰好和后来普朗克发展出来的量子论里的结果有相似的数学结构。

 

听众里有与P先生相同的科学和音乐背景的人并不多。提问大多是些澄清性的问题。后来我问P先生说如果这个结论成立那到底意味着什么,难道普朗克是从音乐理论里搞出量子论来的吗?他说普朗克自己没有在任何明显的地方说过有这种影响(当然普朗克几乎一辈子的手稿都在二战的空袭中被毁了,所以也说不定),但是这个相似的数学结构是在那里的,这到底意味着什么确实是个未知但值得深入下去的问题。

 

P先生在之前给我看了他最近的几篇论文。他试图展示上面的一个例子并不是一个孤例。他给我看的三篇论文中,第一篇是讲欧拉的,在欧拉留下来的近三万篇论文中有数百篇是谈论音乐的,但是却奇怪地被很多后来人忽略掉了。P先生研究表明,欧拉的音乐研究中用的方法和问题直接把他引向了后来广为人知的数论和拓扑的问题。第二篇是讲亥姆霍兹和黎曼的音乐/视觉生理学的研究直接导致对空间问题的重新审视和发展,而这个问题最终众所周知的结果是运用黎曼几何建立起来的广义相对论。第三个例子是托马斯·杨。杨最广为人知的是他在波动光学上的革命性的贡献,但是杨有很深厚的音乐背景(杨可能是近代史上最后一个“百科全书式”的人物,他还是一个古典学的狂热爱好者,懂很多古文字,他曾经把一些莎士比亚选段翻译成古希腊文)。P先生试图指出杨在光波上的工作很有可能受到他在音乐研究上的影响,他对埃及象形文字的解译工作也基于他在语音学上的研究。

 

第二天我又与P先生在会议期间交谈。我虽然对数学(物理)和音乐都分别有很大的兴趣。但是我对把数学和音乐做过多的联系其实并不是太感冒(虽然做这样的联系几乎是一个和数学或者音乐本身一样古老的传统)。我一直觉得音乐的精要的部分并不在它的物理性上的特性和音乐现象上能总结出来的数学结构,而是在于人的认知过程如何对音乐进行反应和处理(当然这个能否“数学化”又是另一个问题)。对我来说音乐与数学要能有关系也只是些有趣的巧合——哪怕今天连弦论居然也可以扯进音乐里。我最近着迷的是音乐与语言的认知关系——这样的研究当然在最近六十年的认知科学和语言学的发展的基础上才有可能被理解,我虽然不同意比如语言学家Steven Pinker说的音乐只是人类认知现象中的伴生物(当然大家其实对这个问题其实都还处在乱猜的阶段…),但是我觉得音乐即使是非常重要的现象,也许它只是特异的、并非基本的认知现象——这样似乎才能更好地解释比如说为什么音乐对于有些人(比如我)的重要性几乎不可比拟,而对很多人来说音乐却只是生活中可有可无的东西。

 

P先生承认自己对语言学了解不多。但是他觉得对语言与音乐的关系的研究方向不对——他并不是觉得它们没有联系,而是他觉得音乐比语言和其他认知现象都要基本!

 

他关于音乐与近代科学和数学发展的书已经写完,将会在明年由麻省理工大学出版社出版,也是第一部将音乐在科学史中的地位提到如此高度的书。他告诉我的他的下一本书将会朝着论证音乐是人类最基础的认知现象的方向努力。他的一个基本的出发点会是复调音乐。我拭目以待期待看他会怎么写。




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