在音樂中自由創(chuàng)造

歐陽江南

在閱讀物理學家的傳記時，不難發(fā)現(xiàn)：很多物理學家都是音樂愛好者。我們知道，物理學是嚴謹?shù)?，而音樂卻是浪漫的。這兩種迥然不同的思維方式竟如此神奇地統(tǒng)一在那些物理學家身上，這是什么原因呢?

開普勒：在音樂中發(fā)現(xiàn)宇宙和諧

開普勒是集天文學家、星相和音樂愛好者于一身的科學家。他還沒正式登上科學殿堂之前，寫過一本叫《宇宙的奧秘》的書，古希臘的“宇宙和諧”是這本書的基本思想，其思想來源于托勒密有關“諧音”的論述。開普勒從討論音樂的諧音著手，給出一組悅耳的樂音振動弦的長度比例，再使特定的“諧音”比列與某個正多面體相關聯(lián)，進而得出了一個球體與多面體相互嵌入的宇宙模型。這個模型的科學價值雖然不大，但卻展示了開普勒的想象能力，并由此受到當時的大天文學家弟谷的重用，開始了他研究行星運動規(guī)律的科學生涯。

弟谷逝世之后，開普勒著手整理弟谷積累了40年的天文觀測資料，發(fā)現(xiàn)了行星運動第一、第二定律。之后他以更大的熱情探尋宇宙和諧，他從一首古老的“和諧序曲”的音樂受到啟發(fā)，通過對音樂的和諧(諧音)和占星的和諧(星相)進行深刻的數(shù)學分析，終于在1619年完成了他的《宇宙和諧論》。在該書的最后一章中，他說明了諧音原則也可以在太陽坐標系中將行星近日點和遠日點的角速度表示出來，從而得到了行星運動第三定律。他甚至還將第三定律用一首“行星協(xié)奏曲”譜寫出來。

牛頓：在音樂中發(fā)現(xiàn)光的韻律

牛頓在劍橋大學“三一”學院讀書時就開始學習音樂理論。后來到鄉(xiāng)下躲瘟疫時，他開始將音樂知識應用于對光和顏色的研究。

牛頓曾將自己用三棱鏡分得的太陽光譜定義為五種顏色：紅、黃、綠、藍、紫，但他對這樣定義的光譜不太滿意，因為兩端的光譜帶的間隔比中間的大1／3。于是他在紅色和黃色之間定義了橙色；在藍色和紫色之間又定義了靛色，這樣一來光譜就“更美、更勻稱”，比原先的五種顏色“更具有純潔的對稱性”。

本來，在黃色與綠色之間以及綠色與藍色之間還可以定義兩種顏色，但牛頓沒有這樣做，因為他把光譜和樂音進行了類比，認為樂音有七個音符，光譜也只應有七種顏色。他說：“在把顏色散開來之后，我發(fā)現(xiàn)每種顏色正好出現(xiàn)在它相應的位置上，勻稱地排列成一串，仿佛構成了聲樂中的一個個音符?！?/p>

1675年，牛頓向英國皇家學會提交了一篇論文，提出了把顏色與音樂聯(lián)系起來的學說：光刺激眼睛激起振動，振動沿光神經(jīng)傳入感覺中樞，這與喇叭中的聲音類似。正如聲音的和諧與否取決于空氣的振動特性，顏色和諧與否取決于光的振動特性。顏色可以比較出它們的色階：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫，這與七度音階的逐次升調有相同的基礎。這樣，太陽的七色光譜自牛頓定義以來一直沿用到今天。

愛因斯坦：在音樂中自由想象

愛因斯坦的媽媽能彈會唱，受母親的影響，愛因斯坦從小就熱愛音樂，尤其喜歡演奏小提琴。愛因斯坦在創(chuàng)立現(xiàn)代物理學的過程中，非邏輯的科研方法發(fā)揮了重要作用，而這種方法的形成又與他熱愛音樂有密切的關系。因為，音樂不但對科學研究有直接的“誘發(fā)”作用和承擔起美學標準的作用，而且還能豐富科學家思想中的非邏輯思維。

愛因斯坦的相對論就是一種非凡想象力的體現(xiàn)，試想，如果沒有天馬行空的想象，那神奇的“追光實驗”和“升降機實驗”能構思出來嗎?那讓人難以接受的“狹義相對論”和跑得更遠的“廣義相對論”又能創(chuàng)立起來嗎?而這種超凡的想象力有相當部分得益于音樂的熏陶。

有專家評論說，莫扎特的音樂不僅是美的，它還具有某種超脫時間、地點和環(huán)境的驚人的獨立性和想象力，這似乎是為愛因斯坦創(chuàng)作的音樂。的確，獨立自由的想象正是愛因斯坦科學思想中最具特色的東西。