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長笛:物理學家的笛子能變
隨著對樂器和物理學研究的深入,武際可越發(fā)感到自制笛子的樂趣。
衣柜上揳著個釘子,上邊掛著根又粗又長的鋼管。武際可摘下鋼管,卸下一端的橡膠堵頭,便倒出了好多根直徑漸細的管子。這時才能看出,每個管子上都有一排整齊的孔洞—這都是他自制的笛子。
退休前,武際可是北京大學物理系的力學教授?,F在,他的業(yè)余生活主要是與器樂和科學網博客為伴,以此會友,樂此不疲。
自制實驗用笛
武際可說,他們小時候的學習壓力小,也沒有電腦、手機玩,所以很多朋友對音樂、美術感興趣。直到上了大學,他和舍友們的娛樂方式還是合奏樂器:你拉二胡,我吹長號,他彈吉他。想來頗有交響樂的氣氛。武際可笑道:“我們都是業(yè)余地玩,自娛自樂?!?BR> 既然有這么多樂器可選擇,武際可為什么還要“自制”笛子呢?那還要從上世紀90年代他在北大物理系任教時說起。那時,他是《力學實踐》雜志的主編,在和學生交流的時候,他發(fā)現學生根本不去看雜志,因為看不懂,沒意思。
武際可沒有責怪學生,他也覺得有些學術論文的風格不好,喜歡把一個簡單的問題用陌生的名詞、繞圈的邏輯復雜化。較受歡迎的是他的同事寫的邊欄—物理科普《野渡無人舟自橫》這樣的文章,文中講解了小舟靜止在水上時的確是橫置的現象和原理。隨后,武際可也決定寫有趣的科普文章,選題是他一直喜歡和熟悉的笛子。
聲學原理、孔距公式,用物理知識講解笛子原理,對武際可來說是小菜一碟。但在嚴謹的計算過程中,武際可發(fā)現孔周的氣流也會參與震動,有些數據難以計算,不能機械推導,他想到了檢驗真理的方法:實踐。于是,他去市場找了一些便宜的建材下腳料,比如廢鋼管、塑料管,然后用電鉆打孔,拿自己制作的笛子來實驗,最終得到了確切的公式?!斑@樣再發(fā)文章的時候,我就踏實多了?!蔽潆H可說。
隨著對樂器和物理學研究的深入,武際可越發(fā)感到自制笛子的樂趣。相關文章也被收錄到了北京大學出版社1997年出版的《身邊的力學》中。
“差”一根手指如何變調
笛子玩久了,武際可想得也更多。通常情況下,笛子的筒音so(把孔全按?。┑囊舾撸蜎Q定了這根笛子的“調”。笛子沒有升降半音的裝置,也就無法變調。武際可拿起兩根笛子,放在嘴邊比劃:“有的笛子演奏家為了在演奏中變調,還得學一門技術:迅速換笛子?!?BR> 大多數人都習慣了笛子就是“定調”的,武際可仍然希望能隨時拿出一根笛子,就可與電視中正在播放的各調樂曲合奏。他由最基礎的地方想起:一個八度內有12個音高?!?2音高”的設計,普遍表現在西洋樂器中:鋼琴的7個白鍵和5個黑鍵;西洋長笛通過內部復雜的杠桿裝置,每八度也涵蓋了12個音。所以長笛的造價不菲,好一點的要上萬元。普通的6孔笛,在一個八度內只有7個音。武際可開玩笑道:“如果我們有11個手指頭,就能演奏有12個音高的笛子了,那就可以變調了?!?BR> 雖然“差”了一根指頭,武際可也覺得,用10根手指控制11個音,也總比6孔7音要好多了。為了更加精準地測算音高,武際可還自備了音調校準器,最終變調笛子制作成功。10孔笛的演奏難度當然比6孔笛要大,武際可說:“我年近80都能越練越好,年輕人更心靈手巧,沒問題。”
期待專業(yè)的“應和者”
說起音樂與物理的關系,武際可說:“它們二者的關系很近,都與聲學相關。很多物理學家也喜歡樂器,愛因斯坦拉小提琴,普朗克彈鋼琴,水平都非常高。”此外,武際可也有無奈的地方,“一些器樂制造的專業(yè)書籍竟然說,不同的材質對于笛子是有影響的:金的比銀的好,竹子的比塑料的好。其實氣鳴樂器的發(fā)聲,主要跟空氣柱相關,與材料無關。有些金屬的笛子賣得貴,是因為那個金屬本來就貴”。
“我覺得我們現在的人,應該多懂一些自己專業(yè)領域外的知識。”武際可從小喜歡音樂,后來制作笛子,現在他也拉小提琴、欣賞書畫。他從來不覺得這些愛好是無用的,或是會拖累主業(yè),“具備的知識越廣泛,看待問題的眼光就越不一樣。才不會犯那種"材料影響笛子"的錯誤?!?BR> 現在很多人缺失業(yè)余愛好,武際可說:“單一的專業(yè)培養(yǎng)能出學者,但不會出大師。像《教我如何不想他》的曲作者趙元任,同時也是數學家、語言學家、哲學家。他幾方面的素養(yǎng)相輔相成?!?BR> 回到笛子的事兒上,能夠自制變調笛子,與武際可是一名物理教授也很有關系:他熟知聲學原理,并善于思考,樂于動手。雖然制作成功了,他還是有個遺憾的地方:“我制作笛子的博文,點擊率也過萬了,聯系我探討問題的朋友也不少,但也都是業(yè)余的。我覺得我用聲學公式和實驗原理寫的東西,應該會更受專業(yè)人士的關注,但是至今沒有音樂系的、制造笛子的、同樣搞物理的人來跟我一起交流。傳統(tǒng)工藝當然有它的優(yōu)勢,但我希望這些東西也能融入進現代的元素?!?
長笛:物理學家的笛子能變
隨著對樂器和物理學研究的深入,武際可越發(fā)感到自制笛子的樂趣。
衣柜上揳著個釘子,上邊掛著根又粗又長的鋼管。武際可摘下鋼管,卸下一端的橡膠堵頭,便倒出了好多根直徑漸細的管子。這時才能看出,每個管子上都有一排整齊的孔洞—這都是他自制的笛子。
退休前,武際可是北京大學物理系的力學教授?,F在,他的業(yè)余生活主要是與器樂和科學網博客為伴,以此會友,樂此不疲。
自制實驗用笛
武際可說,他們小時候的學習壓力小,也沒有電腦、手機玩,所以很多朋友對音樂、美術感興趣。直到上了大學,他和舍友們的娛樂方式還是合奏樂器:你拉二胡,我吹長號,他彈吉他。想來頗有交響樂的氣氛。武際可笑道:“我們都是業(yè)余地玩,自娛自樂?!?BR> 既然有這么多樂器可選擇,武際可為什么還要“自制”笛子呢?那還要從上世紀90年代他在北大物理系任教時說起。那時,他是《力學實踐》雜志的主編,在和學生交流的時候,他發(fā)現學生根本不去看雜志,因為看不懂,沒意思。
武際可沒有責怪學生,他也覺得有些學術論文的風格不好,喜歡把一個簡單的問題用陌生的名詞、繞圈的邏輯復雜化。較受歡迎的是他的同事寫的邊欄—物理科普《野渡無人舟自橫》這樣的文章,文中講解了小舟靜止在水上時的確是橫置的現象和原理。隨后,武際可也決定寫有趣的科普文章,選題是他一直喜歡和熟悉的笛子。
聲學原理、孔距公式,用物理知識講解笛子原理,對武際可來說是小菜一碟。但在嚴謹的計算過程中,武際可發(fā)現孔周的氣流也會參與震動,有些數據難以計算,不能機械推導,他想到了檢驗真理的方法:實踐。于是,他去市場找了一些便宜的建材下腳料,比如廢鋼管、塑料管,然后用電鉆打孔,拿自己制作的笛子來實驗,最終得到了確切的公式?!斑@樣再發(fā)文章的時候,我就踏實多了?!蔽潆H可說。
隨著對樂器和物理學研究的深入,武際可越發(fā)感到自制笛子的樂趣。相關文章也被收錄到了北京大學出版社1997年出版的《身邊的力學》中。
“差”一根手指如何變調
笛子玩久了,武際可想得也更多。通常情況下,笛子的筒音so(把孔全按?。┑囊舾撸蜎Q定了這根笛子的“調”。笛子沒有升降半音的裝置,也就無法變調。武際可拿起兩根笛子,放在嘴邊比劃:“有的笛子演奏家為了在演奏中變調,還得學一門技術:迅速換笛子?!?BR> 大多數人都習慣了笛子就是“定調”的,武際可仍然希望能隨時拿出一根笛子,就可與電視中正在播放的各調樂曲合奏。他由最基礎的地方想起:一個八度內有12個音高?!?2音高”的設計,普遍表現在西洋樂器中:鋼琴的7個白鍵和5個黑鍵;西洋長笛通過內部復雜的杠桿裝置,每八度也涵蓋了12個音。所以長笛的造價不菲,好一點的要上萬元。普通的6孔笛,在一個八度內只有7個音。武際可開玩笑道:“如果我們有11個手指頭,就能演奏有12個音高的笛子了,那就可以變調了?!?BR> 雖然“差”了一根指頭,武際可也覺得,用10根手指控制11個音,也總比6孔7音要好多了。為了更加精準地測算音高,武際可還自備了音調校準器,最終變調笛子制作成功。10孔笛的演奏難度當然比6孔笛要大,武際可說:“我年近80都能越練越好,年輕人更心靈手巧,沒問題。”
期待專業(yè)的“應和者”
說起音樂與物理的關系,武際可說:“它們二者的關系很近,都與聲學相關。很多物理學家也喜歡樂器,愛因斯坦拉小提琴,普朗克彈鋼琴,水平都非常高。”此外,武際可也有無奈的地方,“一些器樂制造的專業(yè)書籍竟然說,不同的材質對于笛子是有影響的:金的比銀的好,竹子的比塑料的好。其實氣鳴樂器的發(fā)聲,主要跟空氣柱相關,與材料無關。有些金屬的笛子賣得貴,是因為那個金屬本來就貴”。
“我覺得我們現在的人,應該多懂一些自己專業(yè)領域外的知識。”武際可從小喜歡音樂,后來制作笛子,現在他也拉小提琴、欣賞書畫。他從來不覺得這些愛好是無用的,或是會拖累主業(yè),“具備的知識越廣泛,看待問題的眼光就越不一樣。才不會犯那種"材料影響笛子"的錯誤?!?BR> 現在很多人缺失業(yè)余愛好,武際可說:“單一的專業(yè)培養(yǎng)能出學者,但不會出大師。像《教我如何不想他》的曲作者趙元任,同時也是數學家、語言學家、哲學家。他幾方面的素養(yǎng)相輔相成?!?BR> 回到笛子的事兒上,能夠自制變調笛子,與武際可是一名物理教授也很有關系:他熟知聲學原理,并善于思考,樂于動手。雖然制作成功了,他還是有個遺憾的地方:“我制作笛子的博文,點擊率也過萬了,聯系我探討問題的朋友也不少,但也都是業(yè)余的。我覺得我用聲學公式和實驗原理寫的東西,應該會更受專業(yè)人士的關注,但是至今沒有音樂系的、制造笛子的、同樣搞物理的人來跟我一起交流。傳統(tǒng)工藝當然有它的優(yōu)勢,但我希望這些東西也能融入進現代的元素?!?