我国著名的律学专家黄翔鹏先生说:“十二平均律不是一个单项的科研成果,而是涉及古代计量科学、数学、物理学中的音乐声学,纵贯中国乐律学史,旁及天文历算并密切相关于音乐艺术实践的、博大精深的成果。”
为创建十二平均律,需要解决围绕这一难题的一系列学术课题,首先要找到计算十二平均律的数学方法。朱载堉应用自制的八十一档双排大算盘,开平方、开立方求出十二平均律的参数,详尽程度超过我国古代的数学专著,计算结果精确程度达二十五位有效数字。
台湾学者陈万鼐先生说:“开方的方法既非朱载堉所发明,精于打算盘也无所谓学术价值,但他开方开到有效数字达二十五位数,恐怕自古以来的数学家,也只有他是唯一最精确而有耐心的人。”为此,朱载堉在数学成果方面,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的方法。
在计量学和物理学方面,朱载堉对累黍定尺、古代货币和度量衡的关系等都有极其细密的调查和实物实验,特别是关于历代度量衡制变迁的研究一直影响到今天;他提出了一系列管口校正的计算方法和计算公式,还精确地测定了水银密度。
朱载堉在天文历法方面也开拓了新的领域:他认为当时的历法计算每年的长度不是十分精确,经过他的仔细观测和计算,求出了计算回归年长度值的公式。在1986年,专家们用现代高科技的测量手段对朱载堉关于1554年和1581年这两年的计算结果进行了验证,验证发现,朱载堉计算的1554年的长度值与我们今天计算的仅差17秒钟,1581年差21秒钟。这不能不令世人震惊,就连欧美的专家学者都啧啧称奇。
朱载堉不仅是伟大的科学家和音乐家,而且还是乐器制造家,他不满足于因循旧说,敢于向历代相传的律制理论提出疑问,另立新说,以实事求是的态度进行研究,精心制作出了世界上第一架定音乐器——弦准,把十二平均律的理论推广到音乐实践中。朱载堉还制作了三十六支铜制律管,每管表示一律。在他的著作中对每律的选材、制作方法、吹奏要求都有详细的说明,数据极其精密。比利时布鲁塞尔乐器博物馆馆长马容经过一二十年的研究,复制了其中的两支律管,他说: “这样伟大的发明,只有聪明的中国人才能做到。”
朱载堉在完成乐器制造实践的过程中,把音乐和舞蹈分成了两个学科,并提出“舞学”一词,为舞学制定了大纲,奠定了理论基础。他的“天下太平”字舞谱,也为今天的团体操开创了先河。
朱载堉又提出较为系统的音乐教学体系,他的集体教唱、乐器伴唱、识谱学唱,在我们今天的音乐教学中仍被广泛应用。
现在人们普遍承认,朱载堉最杰出的成就是在世界上首创了十二平均律。
所谓律学,也称音律学或乐律学。它是声学的一个分支学科,是研究发声体发音高低比率的规律、法则的一门学问。
汉字“律”,除了律管的意思外,在音律学中还有以下几种含义:音高规律、半音、以某种数理方法调音得出的各个音高位置,或者构成“调音体系”(也称律制)的基本单位等。
十二平均律,是数理调音体系之一,它的生律法(或叫定律法)是精确规定八度的比例,并把八度分为十二个相等的半音,使任意相邻的两个半音的音程值为2的12次方根。这种定律法是人为的,但它的误差不会使习惯于该体系的听觉感到不悦;而它的优点是能够旋宫(“调门”高低的变化)转调,特别是在琴键乐器中,可以根据需要任意使用所有的键。
或许音乐上的这种专业词汇让我们费解,那么让我们量化一下:到今天,世界上十有八九的乐器定音,都是在十二平均律的基础上完成的,它被今天的西方普遍认为是“标准调音”、“标准的西方音律”。
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