音波功 見古人智慧


  圖:編鐘是由一系列銅製的鐘掛在木架上的組合鐘,音色優美,效果極佳,充分顯示了中國古代音樂水平之高超

  聲學是最悠久的學科之一。通俗地說,聲學是研究一切聲音現象、利用聲音或消除聲音的科學。在中國古代物理學中,聲學的成就可謂一枝獨秀。

  宋代沈括在《夢溪筆談》中敘述共振現象和音調的變化時曾說:「此聲學至要妙處也。」可見「聲學」這一術語很早已見於中國文獻。

  關於聲音的發生與傳播,東漢王充頗有深刻的見解。王充在《論衡》中將魚「動於水中,振旁側之水」與人的言語行動引致「氣應而變」加以對比,指出人的行動使空氣發生變化,情況和水波一樣。王充並指出魚激起的水波不過百步,在一里之外消失殆盡;人的言行激起的氣波亦一樣,隨着傳播距離的增大而衰減。可以說,王充是最早展示不可見的聲波圖像的人,也最早指出聲強和傳播距離的關係。

  關於共鳴現象(當一個物體發聲振動時,另一個物體也隨着振動,發聲體的共振,叫做共鳴),古籍中亦有大量記述。《周易》所說的「同聲相應」、《呂氏春秋》的「聲比則應」,和現代的科學定義幾乎完全相同。《莊子·雜篇》還記下了調瑟時,各弦間發生的共振現象。

  《唐語林》中載了一則有關共鳴的趣聞:唐朝某僧人房中掛着樂器「磐」,經常自鳴作響,僧人因此驚恐成疾。熟諳音樂的友人前往探望時,正好聽見寺裡敲鐘聲,磐也作響。友人故意要僧人大排宴席,以施法驅邪。酒足飯飽後,友人用鐵銼在磐上銼磨幾處,磐便不再作響,這才解釋說:「此磐與鐘律合,故擊彼應此。」僧大喜,病也隨着痊愈了。將磐稍為銼鈍一點,改變其固有頻率,使磐不再與鐘產生共振鳴響,可見古代中國人具有豐富的聲學知識。

  研究樂音數學規律的律學,在中國古代相當發達,最遲到殷商時期已產生宮、商、角、徵、羽五聲,見於《詩經》記載的樂器就有29種,中國古代音樂是世界文明中的一個寶庫。(古代科技·六)余正