吵(噪声的历史)

作者简介

迈克·戈德史密斯，自由科普作家。1987年从基尔大学取得博士学位后，一直在英国国家物理实验室声学部工作，并担任部门负责人多年。1999年以来，写作了超过三十本科普书籍，读者遍及各个年龄。他的两部作品《爱因斯坦与他的膨胀宇宙》(2001)和《狂欢机器人》(2003)曾入选“安万特科学图书奖”(现更名为“皇家学会科学图书奖”)。

内容简介

世界上首先对声音做出严肃思考的是古希腊人， 他们认识到， 声音是一种可以被研究的自然现象；古希腊人恐怕是 史上最早的不 墨守成规也不惧怕宗教权威迫害而去探寻世界本质的 一群人。 已知第一位对声音做出以上思考的学者是毕达哥 拉斯，他的 分析影响深远，不仅仅对于声音和噪声研究，对后世 的整个物理 科学而言也是如此。毕达哥拉斯为科学打下了根基， 始于不谐和 音以及不谐和这一概念。在他的时代，已经出现了很 多种类的乐 器，它们的工作原理也都不是秘密，比如，竖琴的发 明者据说是 赫尔墨斯，因为他意识到龟壳可以用作共鸣器。而另 一个共同的 听觉经验是，某些音符在一起（用幸存希腊文献里的 说法：音符 相连）使人愉快，其他的组合则不会有这样的效果。 具体说来， 我们今天所知的八度和声、五度和声、四度和声对当 时的音乐 家来说也是众所周知的。毕达哥拉斯的工作是将这些 和声与简单 的整数比联系起来。他由此取得的巨大成功不仅为科 学研究音乐 奠定了基础，而且鼓舞他本人及后来的学者进一步将 数字视为解 开宇宙奥秘的钥匙。毕达哥拉斯追求真理所遵循的标 准是数学上 的简明性与表面的和谐；沿着这一方向，后世的科学 家也都发现， 真理往往显现于最简洁最优雅最和谐的理论当中；如 爱因斯坦所 言，科学研究的基础是“对美的崇拜、对秩序与和谐 的逻辑简明 性的信奉，而我们的研究只能是谦逊的并且一定是不 完美的”。“理 性的”（rational）一词正是来自于毕达哥拉斯所秉 持的科学奥 秘在于整数比的深刻思想。 倘若我们能对作为声学及其他自然科学的开创者 之一的毕达 哥拉斯的理论发展知道得更多一点，那将是一件令人 兴奋的事； 但实际上我们对他的了解几近于无，毕达哥拉斯始终 保守着他的 秘密。他的追随者们形成的学派小心翼翼地守护着他 们所信奉的 真理，所以，事实上后人所知的毕达哥拉斯科学很可 能只是其部 分结论的断章取义，并不包括它的方法论。它的箴言 里包括这样 一些条律：“勿坐于器皿之上”，“勿食豆子”，“ 勿使燕子在家中 筑巢”。 一则关于毕达哥拉斯的逸事中提到，他在着迷于 声音科学特 性的同时也为其感觉特性所打动。据几个世纪后的一 位罗马政治 家达提阿努斯所说，毕达哥拉斯“睡前醒后必抚琴作 乐，以使其 灵魂中永远充盈着音乐的神性”。 这样看来，科学，尤其是声学，已经有了一个良 好的开端—— 但毕达哥拉斯接着却犯了古希腊科学研究中的一个通 病：抓住一 个简单的理论，只要在有限的领域内说得通，就从中 推演出一个 庞大的复杂的通用框架。而毕达哥拉斯所开创的模式 影响了几千 年。这里我们还是不得不依赖后世作家的文字，亚里 士多德这样 写道： “有些思想家认为，如此庞大的物体（比如行星 ）移动时必 然产生声音，因为我们地球上无论体积还是移动速度 都远比不上 星体的物体都会这样。他们还说，当太阳、月亮和一 切数量如此多、 体积如此大的星体以如此快的速度移动时，怎么可能 不产生其大 无比的声音呢？以这个假定为依据，并观察到以星体 距离所衡量 的星体速度与音乐和声呈现相同的比例，他们就断言 星体旋转移 动时发出的声音是谐和的…… “但说不通的是，我们听不到这种声音。于是， 他们就解释说， 这些声音打我们出生起就在我们的耳朵里，所以就与 它的反面也 就是寂静无声无法区别了，因为两者是靠相互对照而 分别的。” 生活于3世纪早期的阿佛洛狄西亚的亚历山大说 ：“星体运 动速度慢产生的声音就深沉，运动速度快声音就高亢 ，而根据它 们距离的比例，这些声音的组合效果是谐和的。” 虽然这些看法本身是错误的，但毕达哥拉斯学派 有关听不到 的声音的概念却颇有先见之明。正如一千多年后戈特 弗里德·莱 布尼茨所指出的：“最好是在知觉和察觉之间做一区 别，知觉 是……表征外界事物的内部状态；察觉则是对这种内 部状态的意 识或反省认识……” 也就是说，只有当我们认识到（通过“察觉”） 我们不再听 到一个声音时，我们才算注意到那个声音或者获得其 他的感觉； 常以时钟的滴答声为例，只有当它不响的那一刹那我 们才算听到 它。这种经验显示出，即便意识上我们可能没有注意 到一些声音， 无意识上我们依然“注意”到了它们。背景噪声就是 这个原理， 我们没有觉察到它的存在，却仍受到它的影响。 P26－28