第２６卷第４期 ２０１０年４月 赤峰学院学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｉｆｅｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｖｏ１．２６ Ｎｏ．４ Ａｐｒ．２０１０
论数学、物理、哲学与音乐演奏的关系
秦建平
（包头师范学院音乐学院，内蒙古 包头０１４０００）
摘要：（１）数学是计算的方式，狭义上是对简单数字的计算．广义上除了学习计算的方式外（代数、几何、三角、微积分、微
分方程等等）最终目的是解决任何难题，穿越其中的就是解题概念中最基础的逻辑思维．有了逻辑的概念，绝大部分问题可以
迎刃而解．比方说：寻找主题与附主题需要用的是因式分解，为了旋律的清晰最重要的就是分句．（２）声音的由来，源之于空气
的震动，也就是组成空气的各类分子的震动．这种震动有如水波般的向四周传出，透过我们的耳膜而接收（水的震动也是水分
子的传向四周）分子撞击临近的分子而引起的连锁运动．逐渐扩大出去，直致震动能量消耗殆尽而中止．我们平常所说的频率
就是在每秒的时间内空气分子所震动的次数．而每次震动的单位就是我们常听到的赫兹（人类正常听力范围是约由１６赫兹
到１６０００赫兹左右）（３）哲理并不深奥，哲学是理论化或系统化的生活与世界观．哲学使事务得到澄清，科学则是予以证明．这
么一说似乎哲学已与音乐表现拉上了关系．
关键词：音乐：数学；物理；哲学；演奏
中图分类号：Ｊ６—４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—２６０Ｘ（２０１０）０４—０２０７—０２
这个标题应该是非常吸引眼光注目的题目，事实上也
是在提醒各位学习音乐的朋友们．该练习的目标．它不仅仅 是枯燥无味的”技巧”练习，但我不同意这是”技巧’的定义．
在国内、响、高、快才是一般学生的定意．事实上世间的一切
都可作为学习的目标．以增进我们在演奏上与诠释上的能
力．数学、物理、哲学加上所有的知识、常识，都是我们日常学
习的对象戒们先以舞蹈而言，谁都知道舞蹈是艺术的一种．
有关物理的歌曲
摘要：
1.引言：介绍物理学的重要性和趣味性
2.歌曲中的物理学：分析歌曲中涉及的物理学概念和理论
3.物理学与音乐的联系：探讨物理学对音乐的影响和贡献
4.结论：总结物理学在歌曲和其他领域的重要性
正文：
引言：
物理学作为自然科学的重要组成部分，揭示了自然界的基本规律，它在我们日常生活中的应用无处不在。然而，许多人可能会觉得物理学枯燥乏味。事实上，物理学中蕴含着许多趣味性和美感，有时甚至能从流行歌曲中感受到物理学的魅力。本文将从歌曲中的物理学、物理学与音乐的联系等方面，探讨物理学的趣味性和美感。
歌曲中的物理学：
在许多歌曲中，我们可以找到涉及物理学概念和理论的例子。比如，歌曲《行星》中提到了行星运动的规律，这与开普勒定律密切相关；歌曲《时光倒流》探讨了时间旅行的可能性，涉及到相对论和时间膨胀的概念；歌曲《万有引力》则直接描绘了牛顿万有引力定律中的浪漫爱情故事。这些歌曲通过生动的歌词和旋律，将物理学的概念和理论融入其中，让人们在享受音乐的同时，也能感受到物理学的魅力。
物理学与音乐的联系：
物理学对音乐产生了深远的影响。首先，在乐器的制作和演奏过程中，物理学原理得到了广泛的应用。例如，弦乐器的振动原理、管乐器中的空气柱振动等，都是物理学中的力学和声学原理。此外，音乐理论中的音调、节奏等元素也与物理学密切相关。例如，音调的高低与发声体的振动频率有关，节奏则与声波的周期性变化有关。这些物理学原理为音乐创作和演奏提供了丰富的素材和灵感。
结论：
从歌曲中我们可以感受到物理学的趣味性和美感，这使得物理学变得不再遥不可及。事实上，物理学在许多领域都有着广泛的应用，如工程、医学、计算机科学等。通过对物理学的学习和探索，我们可以更好地理解自然界的规律，培养自己的创造力和想象力。
。欧阳江南——物理学家与音乐的不解之缘 在阅读物理学家的传记时，不难发现：很多物理学家都 是音乐爱好者。我们知道，物理学是严谨的，而音乐却是浪漫 的。这两种迥然不同的思维方式竞如此神奇地统一在那些物 理学家身上，这是什么原因呢？ 开普勒：在音乐中发现字宙和谐 开普勒是集天文学家、 星相和音乐爱好者于一身 的科学家。他还没正式登上 科学殿堂之前，写过一本叫 《宇宙的奥秘》的书，古希腊 的“宇宙和谐”是这本书的 基本思想，其思想来源于托 勒密有关“谐音”的论述。开 普勒从讨论音乐的谐音着 手，给出一组悦耳的乐音振 动弦的长度比例，再使特定 的“谐音”比列与某个正多 面体相关联，进而得出了一 个球体与多面体相互嵌入的宇宙模型。这个模型的科学价值 虽然不大，但却展示了开普勒的想象能力，并由此受到当时 的大天文学家弟谷的重用，开始了他研究行星运动规律的科 学生涯。 弟谷逝世之后，开普勒着手整理弟谷积累了４０年的天 文观测资料，发现了行星运动第一、第二定律。之后他以更大 的热情探寻宇宙和谐，他从一首古老的“和谐序曲”的音乐受 到启发，通过对音乐的和谐（凿音）和占星的和谐（星相）进行 深刻的数学分析，终于在１６１９年完成了他的《宇宙和谐论》。 在该书的最后一章中，他说明了谐音原则也可以在太阳坐标 系中将行星近日点和远日点的角速度表示出来，从而得到了 行星运动第 定律。他甚至还将第三定律用一首“行星协奏 曲”谱写出来。 牛顿：在音乐中发现光的韵律 牛顿在剑桥大学“ 一”学院读书时就开始学习音乐理 论。后来到乡下躲瘟疫时，他开始将音乐知识应用于对光和 颜色的研究。 ． 牛顿曾将自己用＿二棱镜分得的太阳光谱定义为五种颜 色：红、黄、绿、蓝、紫，但他对这样定义的光谱不太满意，因为 两端的光谱带的间隔比中间的大１，３。于是他在红色和黄色 之间定义了橙色；在蓝色和紫色之间又定义了靛色，这样一 来光谱就“更美、更匀 称”，比原先的五种颜 色“更具有纯洁的对 称性”。 本来，在黄色与 绿色之间以及绿色与 蓝色之间还可以定义 两种颜色，但牛顿没 有这样做，因为他把 光谱和乐音进行了类 比，认为乐音有七个音符，光谱也只应有七种颜色。他说：“在 把颜色散开来之后，我发现每种颜色正好出现在它相应的位 置上，匀称地排列成一串，仿佛构成了声乐中的一个个音 符。” １６７５年，牛顿向英国皇家学会提交了一篇论文，提出了 把颜色与音乐联系起来的学说：光刺激眼睛激起振动，振动 沿光神经传人感觉中枢，这与喇叭中的声音类似。正如声音 的和谐与否取决于空气的振动特性，颜色和谐与否取决于光 的振动特性。颜色可以比较出它们的色阶：红、橙、黄、绿、蓝、 靛、紫，这与七度音阶的逐次升调有相同的基础。这样，太阳 的七色光谱自牛顿定义以来一直沿用到今天。 爱因斯坦：在音乐中自由想象 爱因斯坦的妈妈能弹会唱，受母亲的影响，爱因斯坦从 小就热爱音乐，尤其喜欢演奏小提琴。爱因斯坦在创立现代 物理学的过程巾，非逻辑的科研方法发挥了重要作用，而这 种方法的形成又与他热爱音乐有密切的关系。因为，音乐不 但对科学研究有直接的“诱发”作用和承担起美学标准的作 用，而且还能丰富科学家思想巾的非逻辑思维。 爱因斯坦的相对论就是一种非凡想象力的体现，试想， 如果没有天马行空的想象，那神奇的“追光实验”和“升降机 实验”能构思出来吗？那让人难以接受的“狭义相对论”和跑 得更远的“广义相对论”又能创立起来吗？而这种超凡的想象 力有相当部分得益于音乐的熏陶。 有专家评论说，莫扎特的音乐不仅是美的，它还具有某 种超脱时间、地点和环境的惊人的独立性和想象力，这似乎 是为爱因斯坦创作的音乐。的确，独立自由的想象正是爱因 斯坦科学思想中最具特色的东西。
墨匿圃器 浅谈物理声学与音乐声学① 方毅瑛 （湖州艺术与设计学校 浙江湖州 ３１ ３０００） 学术论坛 摘要：本文采用比较分析法、专家访谈法和逻辑推理法，通过对物理声乐和音乐声乐的比较分析，得知：声学与音乐被大多数认为是两 个相互独立的学科，其实在古代音乐与声学就具有很深的历史浦源，甚至在古代声学与音乐是同一门学科，并且在当代一些音乐研究或现 代化的音乐设备都离不开物力声学的基础。因此，对此希望从事音乐学习的学生对于学科间的关系能够引起足够的重视。 关键词：物理声学 音乐声学 中图分类号：Ｊ６１ ４．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－３７９１（２０ｌ３）Ｏ２（ｃ）－０２３８－０１ 在令天人们把声学与音乐划分为两种 不同的学科，无论是在东方还是西方，在古 代的时候声学与音乐却是同一门学科，“声 学”这一词本就是产生于肥沃的音乐土壤 之中。在历史上，乐器的制造、音乐的发芽 与繁荣以及更多种类的增多，都是声学所 产生的重要源泉。 但伴随着现代化进程的发展，学科间 的密切分工，物理声学与音乐学被割裂成 两个不同的学科，两者之间的联系在教学 中也没有得到相关的重视。因此，笔者想通 过此论文对古代的声学与音乐的发展关系 贺近代的音乐声学的发展概况进行一次梳 理，也是对物理声学与自己本专业相联系 的一次总结。 １ 中国古代声学与音乐理论之间的相互 影响 在论文的前半部分，我们可以理解在 古代一定意义上声学就是音乐学，在中国 古代“声学”这一词是源于音乐的。而西方 的近代科学中所创建的“声学”这一词，主 要是想冲开音乐的束缚，并且将音乐包含 在声学之中，二者之间有着异曲同工之妙， 这就反映出来声学与音乐在一个侧面中关 系，同时一部音乐的演进史就是一部声学 的发展史。 在远古时代中因为诸多因素进而产生 了音乐，这其中就包含了模仿自然或者巫 术萌起、异形件求爱、抑或者语言低昂、音 乐节奏等等方面。因为原始社会人们并没 有声学这个概念，只是在不断的音乐实践 中给声学奠定了基础。音乐和乐器几乎是 同一时间产生的，在原始部落随便捡起的 石块和所采摘的芦苇为歌舞来进行伴奏， 后来石块就发展成了我们今天的乐器 “磬”，在河南博物馆里，收藏着一支河南舞 阳贾湖遗址出土的新石器时代的骨笛，这 支骨笛是用鹤骨所制，距今已有８７００年的 历史，被称为“中华第一笛”。是迄今所见年 代最久远的乐器，至今仍能演奏河北民歌 小白菜的旋律，其准确的音高让人难以猜 测他们当时是如何计算格音孔位置的。 ｌ ９７８年湖北随县出土的曾侯乙墓编 钟，这就证实了在商剧时期就具有了“一钟 双音”的编钟性能特征，而声学届内还鼹开 了一股研究占代编钟的热潮，研究的焦点 就是为什们在同一个板振动体上可以发出 两个独立的乐音，这如何进行解释？此次发 现也引起了全世界学术界的重视。 我国著名的音乐理论“三分损益法”就 是根据弦乐器的弦长和音调之间的关系， 弦乐器的弦越长，音调越高，反之越低。计 算方法是以基音的弦长为基准。乘以三分 之二（损一）或乘以三分之四（益一）即可确 定另一个比基音高或者低得音的弦长，以 此类推，计算十二次，就可以得到比基音高 一倍或第一半的音（就是高八度或低八度 的音）的弦长，也就完成了一个八度中１ ２个 音的相应弦长的计算。到了明代，科学家朱 载埔发明了更为准确地“十二平均律”，为 当今世界钢琴和手工琴等乐器普遍使用。 综上，中国古代丰富的音乐实践奠定 了声学发展的基础，因此声学也是中国古 代科学中最为发达的学科之一。 ２近代音乐声学发展概况 由于物理声学与音乐理论实践的历史 渊源，当今音乐学科中对物理声学的知识 也变得重视起来，也有很多专家从事这方 面的研究，这门学科被称为“音乐声学”。 音乐声学是采用物理声学理论和方法 探索音乐产生及传播规律的一个学科，如 果我们认同音乐是由音响构筑的的一种音 乐形式，那么，音乐声学研究的意义就是在 探索音乐的物质本质。在上述论文中我们 可以看到中国古代的音乐声学最显著的特 点是注重乐律理论研究，世界上找不到第 二个国家在此领域拥有如此多的学者和著 述。进入２０世纪，就国际研究趋势而言，音 乐声学主要包括以下内容：音乐音响的物 理属性与人类听觉的相关性（如音色、音 强、音高、音值）、乐器声学、歌唱声学、厅堂 声学（如音乐厅的设计）、电声学中与音乐紧 密相关的部分（如音乐录制）以及计算机音 乐等等。在中国２Ｏ世纪上半叶，物理学家出 身的赵元任在１９２０年前后从事中国语言音 调的实验研究，始创汉语声调波形研究方 法。由于他自觉地依据汉语声调的变化规 律进行歌曲创作，使他的作品在演唱者贺 欣赏者中都受到极大地欢迎，有些作品流 传至今仍历演不衰。刘复是２０世纪初另一 位在音乐声学领域由造诣的语言学家和音 乐学家，并首次提出中国的四声“只有频率 高低之别”的结论。在北京大学创立“语音 乐律研究室”。他再语音声学方面最著名的 ①作者简介：方毅瑛（１ ９８１，ｌ０～），浙江湖州，讲师，研究方向：音乐教育。 ２３８ 科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ 研究是用仪器对天坛所藏的中国古代编钟 和编磬进行测音研究，开音乐律学之先河。 在２０世纪下半页，较为引人注目的研 究室在民族、古代及现代乐器声学研究。中 国民族乐器在声音上具有鲜明的民族特 征，如何运用声学理论阐明这些特征，并用 于指导民族乐器的改良工作，成为音乐声 学工作者普遍关心的问题。 电声技术与音像技术的发展也离不开 音乐声学理论的支撑，高保真音像使今天 的人们足不出户就可以欣赏到美妙的音 乐，但是人们还是可以感到电声技术制造 出来的录音制品与现场演出之间的差异， 研究并减少这种差异有助于提高人们斤欠赏 音乐的质量。 综上是对古代的物理声学与音乐理论 的产生之间的关系和近代音乐声学的发展 进行了梳理，笔者在论文写作的过程中，也 进行了一些思考，既然物理声学与音乐声 学的关系如此密切，为什么还没有的到足 够的重视，尤其是体现在高校的教育中。当 然其中的原因是多方面的，由学校方面的 原因，据笔者统计在全国的音乐教育中只 有为数不多的几所院校在开设乐律学这门 课程。对于学生方面，即使学校开设这些课 程也没有引起足够的重视，也很少有人重 视跨学科的学习和思考。另外，理论脱离实 践也是阻碍这两个学科交替的一个重大原 因。 笔者在此希望从事音乐专业学习的学 生能够全面的看待问题，音乐不单是唱歌、 弹琴或者演奏乐器，它是・门跟很多学科 都有串联的学科，要勤于思考和钻研，从小 处人手，积极的增强自己各方面的能力，真 正成为一一个全方位发股的合格人才。 参考文献 【１］张建庄．论民族音乐的社会功能——葫 芦丝音乐为例【Ｊ］．湖南社会科学，２０１ １， ４（４）． ［２】王允红．中国古代声学的发展与音乐文 化的关系【Ｊ］．音乐学研究． 【３］韩宝强．音乐理论：请注明你的有效性 （Ｊ１．上海音乐学院 版｛ｔ，２００４，ｌ２（１）．
