浅谈数学与音乐之关系众所周知,音乐是心灵和情感在声音方面的外化,数学是客观事物高度抽象和逻辑思维的产物
那么,看似风马牛不相及的“多情”的音乐,与“冷酷”的数学也有关系吗
答案是肯定的
甚至可以说音乐与数学是相互渗透,互相促进的
其实,人们对数学与音乐之间联系的研究和认识可以说源远流长
这最早可以追溯到公元前六世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派用比率将数学与音乐联系起来
他们不仅认识到所拨琴弦产生的声音与琴弦的长度有着密切的关系,从而发现了和声与整数之间的关系,而且还发现谐声是由长度成整数比的同样绷紧的弦发出的
于是,毕达哥拉斯音阶和调音理论诞生了,而且在西方音乐界占据了统治地位
虽然托勒密对毕达哥拉斯音阶的缺点进行了改造,得出了较为理想的纯律音阶及相应的调音理论,但是毕达哥拉斯音阶和调音理论的这种统治地位直到十二平均律音阶及相应的调音理论出现才被彻底动摇
在我国,最早产生的完备的律学理论是三分损益律,时间大约在春秋中期《管子•地员篇》和《吕氏春秋・音律篇》中分别有述;明代朱载在其音乐著作《律学新说》对十二平均律的计算方法作了概述,在《律吕精义・内篇》中对十二平均律理论作了论述,并把十二平均律计算的十分精确,与当今的十二平均律完全相同,这在世界上属于首次
孔子说的六艺“礼、乐、射、御、书、数”,其中“乐”指音乐,“数”指数学,即孔子就已经把音乐与数学并列在一起
由此可见,在古代,音乐的发展就与数学紧密地联系在了一起
从那时起到现在,随着数学和音乐的不断发展,人们对它们之间关系的理解和认识也在不断地加深
感觉的音乐中处处闪现着理性的数学的影子
乐谱的书写是数学在音乐上显示其影响的最为明显的地方
在乐谱中我们可以找到拍号、每个小节的拍子、全音符、二分音符、四分音符、八分音符等等
谱写乐曲要使它适合于每音节的拍子数,这相似于找公分母的过程——在一个固定的拍子里,不同长度的音符必须使它凑