当你带好耳机，闭目欣赏音乐，有没有对歌曲的编排、旋律的结构产生好奇？当你翻开物理书，打开科学家传记，是否想过这些科学人物也爱在音乐中徜徉？
其实，音乐的背后，都有着深刻的物理机制，音乐和物理看似分属艺术与科学两个学科，却又在许多方面紧紧相连哦。
今天我们就来从声学的角度，来认识一下音乐吧！
音乐不禁让人愉快，还能激发人的科学灵感，图/王朝靖
音高、响度、时值、音色与声学
同学们肯定都学过李商隐的诗：“锦瑟无端五十弦，一弦一柱思华年。”李白也曾写过“此夜曲中闻折柳，何人不起故园情”的句子。虽然自古文人墨客常在音乐中寄托各自的情志和想象，但从物理学角度来看，音乐就是一种声波。
声波是一种机械波，由物体（声源）振动产生。声波要素包含振幅、周期、相位、波长，这些要素对应着音乐中音高、响度、时值和音色。
音高与时值构成旋律，响度与时值构成拍子或节奏，这几种要素在时间、空间中运动，形成了弦的连接、配器、合唱、合奏，这些运动和变化组成了旋律、调式、节奏、拍子、和弦、速度、音型、曲式，也构成了不同风格的音乐。在这些变动组合中，不同的音乐让人产生不同的审美感受。这就是音乐和物理的碰撞，它们交汇的学科叫作声学。
古代侍女拨动琴弦，图/王江山
共鸣与共振
音乐上讲究共鸣，声学上也有一种现象，叫“共振”。即任何物体都有其自身的振动频率，两个频率相同的音叉相互靠近时，其中一个振动发声，另一个也会发声。利用这个原理，许多乐器中都有共鸣箱、共鸣板等，这可以使音乐更加优美动听。
所以，同学们可以看到，物理学在音乐中的应用，使得音乐更加富有质感，而音乐中的声源、琴板、琴弦等也为声学提供了实验对象。
不同身体接触就可弹奏特雷门琴
音乐与物理的联系还有很多，如果你想了解乐器、音乐厅会运用到哪些物理学原理，欢迎翻阅《知识就是力量》杂志哦。
文 / 王江山
本文节选自《知识就是力量》杂志
