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人们是怎样逐步掌握声学规律的:经典声学的建立——人们了解声学基本规律的艰苦过程(3)

音频杂谈 小众声学 266浏览 0评论

水中能有声传播吗——日内瓦湖的实验

有了牛顿和拉普拉斯的公式以后,人们就开始计算各种物质中的声速,包括水中的声速。但水的压缩性很难测址,有的人甚至认为水不可压缩。根据不太精确的数据,拉普拉斯算出淡水的声速是巧25.8米/秒。1826年瑞士科学家科拉顿和法国数学家斯特姆在日内瓦湖傲了一次实验。他们租了两条小船,在一条船上,向水下垂直吊下一口钟,敲钟的锤连着一个打火机,在敲钟的时刻点燃火药。在另一条船上装一个水下听音的喇叭管。在接收船上的人,计算看见火光和听到水下钟声的时间,用这时间除两船之间的距离,就得出水中的声速。当时测出的声速是1437.8米/秒。比起现在用水压缩性计算的声速只差1米/秒,也就是差万分之七。用这声速计算出水的压缩性得到当时最精确数值,他们为此还得了奖(图2.4)。

王子乐律家——朱载堉

在计算音律中三分损益法虽然简单,但这样算法是不对的,因为这样总做不出倍频程。以后不断有人考虑新的方法。明朝万历年间有一个王子叫朱载靖,他毕生从事乐律的研究,有许多著作,并且首创了十二平均律的理论。他认为在八度(频率差一倍)间的十二个音(包括半音)之间的关系应该是每升高一个音,弦长差12√¯2倍。这样声才协调。十二平均律形成了一个完整的闭合的系统。他创立的时间大约1581年以前。在欧洲一直到18世纪德国作曲家巴赫写出了《平均律钢琴曲集》才开始传开,十二平均律很可能是由传教士由中国传过去的。在那个年代比如利玛窦、邓玉函就在中国,他们都有可能把这消息传到西方:亥姆霍兹说,在中国人中,据说有一个王子叫载靖的,他在旧派的大反对中,倡导七声音阶。把八度分成十二个半音,以及变调方法也是这个有天才和技巧的国家发明的。李约瑟博士在《中国科学技术史》一书中也说:“第一个使平均律数学上公式化的荣誉确实应当归之于中国。”

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