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明朝朱载堉似"科学达人" 首创十二平均律

时间:2017-09-06 10:07:00

  在我所知的历代天潢贵胄中,有那么几位不务正业的“奇葩”:两位诗书奇才,三国时期的曹植、南唐后主李煜;还有一位科学达人:明朝王子朱载堉。

  王子载堉的科学和艺术成就鲜为人知。他发明的十二等律,被后人称作“比得上贝尔的电话和爱迪生的留声机”。

  朱载堉出生在明嘉靖年间,祖籍怀庆(今河南沁阳),是明太袓朱元璋的九世孙,他4岁便被礼部赐名,10岁被册封为王子。15岁时,因父亲朱厚烷含冤服刑,朱载堉也被革除王子身份,贬为庶人。在王府外,他选择独居土屋19年。

  19年间,寒来暑往,十三经、二十一史及明代乐学、律学、算学等近70种著作都为朱载堉所研读;十九年后,世宗崩、穆宗立,其父朱厚烷恢复原爵,载堉方才搬出土屋。之后,在父亲的指导下研究乐律,从此开辟了一个音乐的崭新天地。

  1591年,郑王朱厚烷谢世,作为长子的载堉本该继承王位,他却七疏让国,辞爵归里,礼部称颂之为“亦昭代天潢一胜世,千秋万古一美谈,可以丹青冶化,照耀简编者也。”

  载堉的让爵之举,在朝廷和民间留下一段佳话,而让他跻身于“世界历史文化名人”的却是他另一桩成就——首创十二平均律。

  就是这个听起来有些拗口的专业术语,却暗藏一个影响了中国音乐史乃至世界音乐历程的重大科技发明。

  十二平均律是一种对乐器调律的数学原理,也是一种非常实用的乐律体系。资深科学史家、中国物理学史学科创建者戴念祖教授在他的一本书中这样写道:用它调律的乐器,可以满足任意转调或变调的需要,而不用在舞台上匆忙地更换乐器。现代音乐舞台上许多键盘乐器就是用它调律的,钢琴是其中之一。

  回想印象中清朝及之前的曲调,不难发现,其节奏感与旋律感与现代音乐的区别,这便是十二平均律带给我们音乐享受中最直观的变化。偶或在有关那时的电视剧中听到“西洋乐”这个词语,还以为这种音乐形式来自西方,不想在四百多年前的明朝,朱载堉用自己发明的八十一档双排大算盘,用开方的方法早已将这种音乐的数学原理——十二平均律,研究了个透彻,并为此写出了卷帙浩繁的《乐律全书》。西方人后来也发现了十二平均律,但要比中国晚约半个世纪。

  1933年,中国著名学者刘复发表《十二等律发明者朱载堉》一文,在对中西等程律发明作了广泛的比较研究后,最后断论,十二等程律(同十二平均律)的首创者是朱载堉;它的数学原理传播到西方,从而影响到了法国梅森。

  王子载堉的这一发明,使之前所用十二律不能周而复始的难题得到了彻底解决,也因此被称作是音乐学和音乐物理学的一大革命,也是世界科学史上的一大发明。

  但凡在学术、科学上有所建树的人,无一不是经过艰苦卓绝的钻研,朱载堉也不例外。戴念祖曾专门撰文记录下了载堉王子探索这一问题的过程:

  “载堉为创建‘新法密率’,不得不同时解决一系列围绕着它的自然科学课题。首先,必须找到计算十二等程律的数学方法。为此,他在世界上最早解答了已知等比数列的首项、末项和项数,如何求解其他各项的方法;最早找到了不同进位制的小数换算方法;为了解决繁重的数学演算,他最早运用珠算——当时的一种商业用数学工具,进行开方运算。”

  “没有十二平均律,音乐就不能称之为音乐,因为任何一种调律法所调出的音,都没有十二平均律调出的音更为自由、灵动、和谐与美妙。”乡音琴行的高级调律师杜保虎如是评价十二平均律,钢琴、吉它、古筝、笛子等几乎所有的乐器都是用十二平均律调律的,现在的乐器制造都使用十二平均律来定音。

  在创建十二平均律后,王子载堉说,此盖二千余年之所未有,自我圣朝始也,学者宜尽心焉。却也可曾想到,他一项有关数学的自然科学发明,能引领百般乐器,承载曼妙歌声,让现代的我们能领略和享受把人带入不同情绪的如此多的好声音。

来源:光明日报  作者:            编辑:钱晶
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