物理学界的音乐“发烧友”

很多物理学家都是音乐“发烧友”，甚至是音乐爱好帮助他们走到了事业的巅峰。这是否说明从事物理研究与音乐有着某种联系呢？

从物理的角度理解音乐

从物理的角度对音乐进行研究始于古希腊的哲学家毕达哥拉斯。后来，伽利略、牛顿、笛卡尔、惠更斯等许多物理学家都对音乐与物理的关系有一定的研究。

伽利略是一位物理学巨匠，同时也是一个很有天赋的音乐家。在比萨大学学医期间，一次他在比萨教堂做礼拜的时候，注意到教堂屋顶悬挂着一盏摇摆不定的吊灯。他利用脉搏的跳动和自己擅长的音乐节拍，得出了摆的等时性。此外，伽利略受到他可熟练演奏的鲁特琴的启发，做出斜面实验，从而发现了“落体定律”。

家喻户晓的英国科学家牛顿建立了经典物理学的理论大厦，牛顿对音乐的爱好可以从他经常带在身边的一架提琴看出。1665年，牛顿进行了有关音高、音阶和音律的研究，并留有10页手稿。尤其值得一提的是，牛顿最早提出了音乐和颜色的联觉理论。牛顿曾用三棱镜对阳光做色散实验，证明阳光是由红橙黄绿青蓝紫7种色光组成，同时牛顿还对“七音”与“七色”之间奥妙的对应关系进行过有趣的探索，认定音阶中7个音和可见光谱中7种颜色可以对应起来。牛顿关于音乐和颜色的联觉理论发表后，有人据此曾设计制造了各种色彩乐器，开始是视觉大键琴，后来又有色彩钢琴和色彩风琴。20世纪70年代，科学家还将激光技术应用在色彩音乐上，这都说明音乐和颜色的确有一定的内在联系。

现代物理学家中的“音乐人”

20世纪最著名的物理学家非爱因斯坦莫属。爱因斯坦从6岁上小学起，就在音乐老师的指导下开始学习小提琴，他甚至梦想成为一名小提琴演奏员。后来，爱因斯坦虽然放弃了这一美好的理想，但他总是把小提琴带在身边，几乎形影不离。

爱因斯坦喜欢巴赫、舒伯特、勃拉姆斯的乐曲，从古典音乐中他体验到和谐之美，感受到大自然的和谐与物理理论的和谐是相通的。爱因斯坦认为音乐是创造新理论的催化剂，他在研究“相对论”的时候，每当遇到困难时就拿起小提琴，一遍一遍地演奏乐曲，用音乐来启迪灵感。爱因斯坦的朋友、音乐家铃木先生说：“音乐启发人的想象力，音乐启发了爱因斯坦对宇宙的观察，进而发表了著名的‘相对论’。”

 

说到爱因斯坦与音乐的故事，就不能不提量子力学创始人普朗克。普朗克不仅是爱因斯坦科学事业上的同事和朋友，更是爱因斯坦音乐爱好的知音。普朗克挚爱音乐，小时候就表现出出众的音乐才能，钢琴和手风琴都弹得很好。1874年在选择大学专业的时候，普朗克就在音乐、语言文学和自然科学之间徘徊过。普朗克曾就自己应该选择什么专业，向慕尼黑大学教授诺利征求意见，而教授认为物理学已接近完美，没有再研究的余地，劝他不要从事物理研究。幸好普朗克没有听从诺利的劝告，不过令他自己也没料到的是，正是他的研究成果打破了19世纪下半叶物理学理论研究上的沉寂状态。在柏林科学院，爱因斯坦和普朗克常常一起合作演奏。在两位物理学家心中，科学之美和艺术之美是相通的。在科学上，他们共同描绘了物理学的壮丽图景，在音乐上，他们也能共同演奏扣人心弦的乐章。

音乐碰撞出思维火花

物理学试图揭示自然现象背后未知的规律，要运用逻辑思维和数学语言进行研究；而音乐是揭示人类感情中未知的内容，从事音乐活动则主要是运用形象思维和艺术语言。这两种思维方式好像是风马牛不相及，可是它们却神奇地统一在一些物理学家身上。爱因斯坦认为：音乐和物理学领域中的研究工作在起源上是不同的，可是被共同的目的联系着，它们都表达了人类对未知事物的渴求。它们反映的方式是不同的，可是它们互相补充着。爱因斯坦曾说：“世界可以由音乐的音符组成，也可以由数学公式组成。”其实物理学研究不仅是理智的，也是需要情感的，在某些情况下情感的因素显得尤其重要。