在音乐中自由创造

欧阳江南

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竟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：在音乐中发现宇宙和谐

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(谐音)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三定律。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“三一”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。

牛顿曾将自己用三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，振动沿光神经传入感觉中枢，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中，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中的非逻辑思维。

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。