音樂和物理八竿子打不著？它們的關係親密著呢！

文 / 王江山

本文節選自《知識就是力量》雜誌

當你帶好耳機，閉目欣賞音樂，有沒有對歌曲的編排、旋律的結構產生好奇？當你翻開物理書，打開科學家傳記，是否想過這些科學人物也愛在音樂中徜徉？

其實，音樂的背後，都有著深刻的物理機制，音樂和物理看似分屬藝術與科學兩個學科，卻又在許多方面緊緊相連哦。

今天我們就來從聲學的角度，來認識一下音樂吧！

音樂不禁讓人愉快，還能激發人的科學靈感，圖/王朝靖

音高、響度、時值、音色與聲學

同學們肯定都學過李商隱的詩：「錦瑟無端五十弦，一弦一柱思華年。」李白也曾寫過「此夜曲中聞折柳，何人不起故園情」的句子。雖然自古文人墨客常在音樂中寄託各自的情志和想像，但從物理學角度來看，音樂就是一種聲波。

聲波是一種機械波，由物體（聲源）振動產生。聲波要素包含振幅、周期、相位、波長，這些要素對應著音樂中音高、響度、時值和音色。

音高與時值構成旋律，響度與時值構成拍子或節奏，這幾種要素在時間、空間中運動，形成了弦的連接、配器、合唱、合奏，這些運動和變化組成了旋律、調式、節奏、拍子、和弦、速度、音型、曲式，也構成了不同風格的音樂。在這些變動組合中，不同的音樂讓人產生不同的審美感受。這就是音樂和物理的碰撞，它們交匯的學科叫作聲學。

古代侍女撥動琴弦，圖/王江山

共鳴與共振

音樂上講究共鳴，聲學上也有一種現象，叫「共振」。即任何物體都有其自身的振動頻率，兩個頻率相同的音叉相互靠近時，其中一個振動發聲，另一個也會發聲。利用這個原理，許多樂器中都有共鳴箱、共鳴板等，這可以使音樂更加優美動聽。

所以，同學們可以看到，物理學在音樂中的應用，使得音樂更加富有質感，而音樂中的聲源、琴板、琴弦等也為聲學提供了實驗對象。

不同身體接觸就可彈奏特雷門琴

音樂與物理的聯繫還有很多，如果你想了解樂器、音樂廳會運用到哪些物理學原理，歡迎翻閱《知識就是力量》雜誌哦。

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