一张锦瑟托情愫 三分损益成五音
□ 陈 征
来源:科普时报 2021-02-28

曾侯乙编钟(左)和海昏侯墓出土的玉质律管(右)

十二律定音方式和对应的律管长度

马王堆汉墓中出土的二十五弦瑟

作为中国最古老的弦乐器,瑟相传在夏时期就有了,诗经开篇《关雎》中就有“窈窕淑女,琴瑟友之”,《莆田》中也有“琴瑟击鼓,以御田祖”,说明先秦时瑟已经是一种很普遍的乐器;《论语》中“由之瑟,奚为于丘之门”的文字,也让我们知道孔夫子就是鼓瑟的好手,并且自成一家;汉末曹操的名篇《短歌行》中“呦呦鹿鸣,食野之苹。我有嘉宾,鼓瑟吹笙。”亦成为千古名句。

《周礼·乐器图》中有载:雅瑟二十三弦,颂瑟二十五弦,饰以宝玉者,曰“宝瑟” ,绘文如锦者,曰“锦瑟”。今天我们看到的瑟通常是二十五弦的颂瑟。笔者初读“锦瑟无端五十弦”时,还以为“五十弦”的说法是诗人为了表达心情太糟糕了,把二十五根弦全都弹断了的一种夸张的手法。不过后来查阅资料才得知,《汉书·郊祀志》中有“太帝命素女鼓五十弦瑟,悲,帝禁不能止,故破其瑟为二十五弦”的记载,原来是传说上古时的瑟是五十弦,诗人只是托古而已。想来一股脑弹断所有琴弦,那怕不是弹琴抒情,而是砸琴泄愤了,笔者的脑回路之清奇,让人不由得可发一笑。

在众多与“瑟”有关的诗词歌赋中,笔者印象最深的,当属唐人李商隐的《锦瑟》,一句“此情可待成追忆,只是当时已惘然”流传千载,不知道倾倒了多少芸芸众生。每每读起,脑海中都不免复现诗人拨弦弄音,万般情愫随着乐曲汩汩流淌成河的场景。

《锦瑟》(唐·李商隐)

锦瑟无端五十弦,一弦一柱思华年。

庄生晓梦迷蝴蝶,望帝春心托杜鹃。

沧海月明珠有泪,蓝田日暖玉生烟。

此情可待成追忆?只是当时已惘然。

当这个场景在脑海中辗转徘徊一番,充分地享受了审美情趣之后,我们不妨也来看看这“一柱一弦”中的科学。笔者是个“五音不全”的理科生,不过倒是听说过这“五音”是我们中国古代音律中的五个基本音阶——宫、商、角、徵、羽,大约对应着今天我们熟悉的音乐课中的“do、re、mi、sol、la”。这五音是怎么定出来的呢?就和锦瑟中的弦有很大关系。

《管子·地员》中有最早的五音定音方法:“凡听徵,如负猪豕觉而骇。凡听羽,如鸣马在野。凡听宫,如牛鸣窌中。凡听商,如离群羊。凡听角,如雉登木以鸣,音疾以清。凡将起五音凡首,先主一而三之,四开以合九九,以是生黄钟小素之首,以成宫。三分而益之以一,为百有八,为徵。不无有三分而去其乘,适足,以是生商。有三分,而复于其所,以是成羽。有三分,去其乘,适足,以是成角。”《史记·律书》中的介绍更为通俗:“九九八十一以为宫。三分去一,五十四以为徴。三分益一,七十二以为商。三分去一,四十八以为羽。三分益一,六十四以为角。”

这种方法称之为“三分损益法”,操作起来就是以一个觉得合适的音为基准,定为“宫”音,发出这个音的琴弦长度等分成81个单位长度(九九之数);“三分损一”,第二根弦比第一根短三分之一,也就是54个单位长度,这根弦发出的声音就是“徴”;“三分益一”,第三根弦比第二根弦长三分之一,72个单位长度,弦发出的声音是“商”;再“三分损一”,第四根弦比第三根短三分之一,48个单位长度,弦发出的声音为“羽”;再“三分益一”,第五根弦比第四根长三分之一,64个单位长度,弦发出的声音为“角”。把作为基准音和分别经过两次“三分损益”形成的音按从低到高排列,就形成了“宫、商、角、徵、羽”的五音。

与“五音”并称的“十二律”,同样是通过三分损益法来确定,所不同的是它采用的定音基准不是琴弦,而是黄钟律管。它是以发出“黄钟”音的管子长度为基准,等分为81份,采用三分损益的方式产生如下表所示的十二个音阶:

从这“黄钟大吕”的定音方式可以看出,比“黄钟”高一个八度的“清黄钟”,对应的律管长度并不整好是“黄钟”律管的一半,也就是其振动的频率并不是严格的整数倍。由三分损益法确定的音阶,每一个八度都会产生一点点误差,相隔的八度多一点之后变得“不和谐”,应用起来受到了一定的限制。

《紫云曲》中有云:“上晓五音十二律,仙曲记持心历历”。其实并不只“仙曲”,“五音十二律”本身也是物理学和数学完美结合的产物。在我们读起“锦瑟无端五十弦”,背起“闰余成岁,律吕调阳”时,也不妨了解一下从中生发出的“调和数列”“谐振”等许多数学和物理学问题。文理交融,感性与理性齐备,这才是完满的人生。(图片来自网络)  



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陈 征
北京交通大学副教授
专家简介
陈征,北京交通大学国家级物理实验教学示范中心教师,光学博士。
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