《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