“朱载堉解决问题的思路很简单:
既然“三分损益法”是“按比例算的”,那我能不能找到一个“固定的比例”,把一个八度(比如从do到高音do)平均分成12个半音,这样每个半音之间的比例都一样,转调不就方便了?
Σ(?д?|||)??
说起来简单,但做起来难。
这个“固定比例”到底是多少?
朱载堉知道,一个八度的音高,对应的频率是2:1(比如do的频率是261.6hz,高音do就是523.2hz),要把它平均分成12份,就需要算出“2的12次方根”———
也就是一个数,乘以自己12次,结果等于2。
Σ(????)?
这个数,用现在的计算器算,大约是1.0。
但在400多年前,没有计算器,甚至连小数点都还没普及(朱载堉是中国第一个系统使用小数点的人),怎么算?
朱载堉用了最“笨”也最有效的方法———
“算盘”。
(o Д o*)
他把算盘的精度提高到了“小数点后25位”,然后用“开方”的方法,一点点地算。
你没听错,是“开12次方”!
这在当时,简直是“数学界的极限操作”。
朱载堉自己在《律学新说》里写:
“此律之法,不用三分损益,而用勾股算术,算到小数点后二十五位,无毫厘之差。”
(⊙o⊙)
就这样,他算出了“十二平均律”的核心比例———
每两个相邻半音之间的频率比都是1.0,把一个八度完美地分成了12个相等的半音。
这一下,转调的问题解决了:
不管你从哪个音开始,按这个比例定出来的音阶,都是和谐的。
(ΩДΩ)
打个比方,以前的“三分损益法”是“定制西装”,只能给一个人穿;
朱载堉的“十二平均律”是“成衣西装”,不管高矮胖瘦,都能穿得合身。
这个发明,直接奠定了现代音乐的基础———
我们现在听到的钢琴、小提琴、吉他,所有的键盘乐器和弦乐器,都是按照“十二平均律”来定音的。
d(?д??)
?3. 比欧洲早50年!
西方音乐家“偷偷抄作业”?
→_→
朱载堉在万历十二年(1584年)就完成了《律学新说》,正式公布了“十二平均律”的理论。
而在欧洲,直到1636年,法国音乐家梅森才在他的着作《和谐音论》里提到了“十二平均律”的计算方法,比朱载堉晚了52年;
再到1722年,德国音乐家巴赫写了《平均律钢琴曲集》,才让“十二平均律”在西方真正普及开来。
←_←
所以,西方学者提到朱载堉,都得尊称他一声“东方文艺复兴式的人物”。
甚至有音乐史学家认为,朱载堉的“十二平均律”理论,可能是通过当时的传教士传到了欧洲,影响了梅森和巴赫。
虽然没有直接的证据,但从时间线和理论的相似度来看,这种可能性非常大。
( ̄~ ̄)
想想看,400多年前,一个中国皇族,用算盘算出了现代音乐的“密码”,而西方音乐家在几十年后才“重新发现”这个理论———
这波操作,简直是“文化输出”的天花板啊!
难怪后来李约瑟博士(研究中国科技史的权威)说:
“朱载堉是中国文艺复兴式的圣人,他的成就远超同时代的欧洲人。”
(●.●)
“三、:跨界“卷王”:
除了音乐,他还在这些领域“封神”~
(☆_☆)
如果说“十二平均律”已经够让朱载堉“封神”了,那你就太小看他了。
这位大佬的厉害之处在于,他不仅在音乐上是“祖师爷”,在数学、天文、舞蹈等领域,也都是“顶尖玩家”。
用现在的话说,就是“跨界卷王”———
卷完一个领域,再去卷另一个,而且每个领域都能做到“行业第一”。
? o?o?
?1. 数学界的“创新者”:
第一个用小数点,还发明了“等比数列”计算法~
→_→
朱载堉研究音乐,靠的是数学;
而他在数学上的成就,又反过来推动了音乐的发展。
在他之前,中国古代的数学家计算时,都是用“分数”来表示小数,比如“3又1\/10”~
而朱载堉首创了“小数点记法”,直接写成“3.1”,这比欧洲早了将近100年(欧洲直到17世纪才开始普及小数点)。
←_←”
七玥:“肯定很多都是西方偷了中国的文明才再造出来的文明。”
“不仅如此,他还发明了“等比数列”的计算方法。
在计算“十二平均律”时,他需要处理12个半音的频率,这其实就是一个“等比数列”(每一项都是前一项乘以1.0)。
朱载堉不仅算出了这个数列的每一项,还总结出了等比数列的求和公式,比欧洲的数学家早了几十年。
( ˙-˙ )
他在《算学新说》里写的数学公式,现在看起来可能很简单,但在当时,却是“突破性的创新”。
比如他计算“2的12次方根”时,用的“开方术”,精度达到了小数点后25位~
这在没有计算机的年代,简直是“神操作”。
难怪清代的数学家梅文鼎说:
“朱载堉的数学成就,在中国古代数学史上,是绝无仅有的。”
(☆_☆)
?2. 天文历法界的“纠错达人”:
修正“回归年”,比西方早200年~
╭?(  ̄ ▽ ̄)╭?
除了数学和音乐,朱载堉对天文历法也很有研究。
中国古代的历法,主要是根据“回归年”(地球绕太阳一周的时间)来制定的。
但在朱载堉之前,历代天文学家算出来的“回归年”都有误差~
比如唐代的《大衍历》算的是365.2444天~
宋代的《统天历》算的是365.2425天~
虽然误差不大,但时间长了,就会出现“历法不准”的问题(比如节气提前或推迟)。
朱载堉用自己发明的“圭表”(一种测量日影的仪器),连续观测了几十年的日影变化,终于算出了更精确的“回归年”长度———
365.2425天。
这个数值,跟现在国际通用的“格里高利历”(公历)里的回归年长度(365.2422天)~
误差只有0.0003天,也就是25.92秒!
(*′I`*)”