Страница 15 из 22
ударение звон издают, где от теории каждого инструмента изъявляется образ счисления скорости звука;
3. О произведении звона или звука пушечного, громового и прочих таковых.
4. Новая теория о звонах или голосах флейт, труб и других инструментов, которые через надувание глас издают».
Основным трудом Л. Эйлера по вопросам теории музыки стала «Tentamen novae theoriae musicae, ex certissimis harmoniae principiis dilucide expositae»[3], напечатанная в 1739 г. в Санкт-Петербурге и найденная автором в научной библиотеке Одесского госуниверситета. Музыку Л. Эйлер воспринимал как гармонию пропорций. Возможно, такие представления были заимствованы у И. Кеплера из его капитального труда «Welt-Harmonik» («Гармония мира»), изданного в 1619 г. во Франкфурте и переизданного в Мюнхене – Берлине в 1939 г. («Земля и Вселенная», 2002, № 5).
План планетных орбит, построенных с помощью вписанных и описанных многогранников, показанный в книге И. Кеплера «Гармония мира». Расстояния до планетных орбит автор определяет в соответствии с построением золотого сечения, используя длину энергетической стоячей волны
Как писал в своем труде Л. Эйлер, его теория музыки строится на двух основаниях: физическом (физические законы звука) и метафизическом (изучение восприятия звука). Л. Эйлер рассматривает вопрос: что есть общего между консонансами и отношениями целых чисел, соответствующих, согласно современной терминологии, частотам колебаний струн, образующих созвук при одновременном звучании, вызванном этими струнами? Ответ на подобный вопрос частично дали, И. Кеплер и даже древний философ Пифагор.
Со времен Пифагора известна легенда о том, что Пифагор, проходя мимо кузницы, услышал звуки, которые издавали два молота, стучавшие по наковальне. Получилось соотношение музыкальных тонов, дававших определенный музыкальный интервал. Пифагор сравнил молоты и нашел, что по их форме и размерам можно было найти такое же отношение (пропорцию) при звучании, вызванном колебаниями струн. Оказалось, что чистая кварта дает отношение 4:3, квинта – 3:2, секста -5:3, большая терция – 5:4, малая терция – 6:5. Следовательно, отношение простых чисел дает восприятие консонанса, а секунда (16:15) воспринимается как диссонанс. Л. Эйлер пишет: «Если мы при восприятии звуков не улавливаем никакого порядка или этот порядок неожиданно нарушается, мы не можем почувствовать удовлетворения». Иначе говоря, слушателю приятно все то, в чем он улавливает завершенность, определенный порядок. Такой порядок создается при наличии определенного правила, из которого можно сделать заключение, почему часть целого помещена в том или ином месте. Такое рассуждение напоминает о понятии, создающем образ гармонии при делении отрезка в средне-пропорциональном отношении, когда, в частности, целое так относится к большей своей части, как большая часть – к меньшей:
при а = 1, b = х, х2 – х – 1 = 0.
Так эта пропорция превращается в уравнение с корнями ± Ф, обладающими рядом удивительных свойств. Например, если число n = 0, 1, 2, 3…∞, то корни приведенного уравнения могут составить следующую зависимость Фn + Фn+1 = Фn+2, которая определяет единство аддитивных и мультипликативных свойств этих чисел, образующих ряды Фибоначчи, благоприятно осуществляемые при развитии всевозможных природных явлений (например, размножение кроликов)[4]. О записанной выше «божественной пропорции», или «божественном» (золотом) сечении, уже сказал И. Кеплер при рассмотрении геометрии снежинок.
Как выяснилось в дальнейшем, осуществление золотого сечения в природе определяет в огромном числе случаев не только музыкальное восприятие, но и само развитие этой природной формы в наиболее благоприятном направлении, например развитие листьев или рост кроны дерева. В книге «О шестиугольных снежинках» (в переводе с латинского эта книга выпущена на русском языке издательством «Наука» в Москве в 1982 г. по изданию 1611 г. во Франкфурте-на-Майне) Кеплер писал: «По образцу и подобию продолжающей саму себя пропорции сотворяется, как я полагаю, производительная сила, и этой производительной силой запечатлен в цветке смысл пятиугольника».
Космические комбинации платоновых фигур, позволяющие, согласно И. Кеплеру, построить планетные орбиты в Солнечной системе: 1 – куб, 2 – тетраэдр, 3 – додекаэдр, 4 – икосаэдр, 5 – октаэдр
В специальном сборнике докладов, сделанных на 6-м съезде Европейского и национальных астрономических обществ Jenam-97, проходившем 2–5 июля 1997 г. в Салониках (Греция), в разделе «История астрономии» отмечен вывод автора статьи о том, что «метод гармонии И. Кеплера объясняет существование антиэнтропийных процессов, широко распространенных в природе». Другими словами, этот метод позволяет объяснить действие кеплеровской «формообразующей» силы, объясняет закономерности развития во времени физических процессов, до сих пор не нашедших должной формулировки при изложении курса физики.
В третьей части книги «Гармония мира» Кеплер изложил свою теорию разрешения музыкальных интервалов: «мелодия, поднявшись от основного тона, должна вернуться к нему». Кеплер приводит рассуждение о том, что составляет природу благозвучия при пении, замечая, что в трубных звуках инструментов турок и венгров «содержится подражание диким животным». Ученый критикует употребление запрещенных интервалов при пении, так как такая музыка «не может быть удержана в памяти слушателя, бессвязна и недопустима». Мелодия должна быть благозвучной, «соответствовать суждению слуха, должна исходить из определенного основного тона через интервалы и возвращаться к нему». «Диссонирующие интервалы, – пишет И. Кеплер, – должны пробегать быстро, но консонирующие должны задерживаться». Кеплер на основе своей теории вводит рекомендации для употребления интервалов при композиции. Перечислим некоторые из этих рекомендаций И. Кеплера:
– диез не дает мелодии перед полутоном;
– два полутона допустимы, если они следуют друг за другом в последовательности малых интервалов;
– два полутона внутри кварты не мелодичны;
– не мелодичны четыре целых тона, следующие друг за другом;
– не мелодична септима и другие интервалы через октаву;
– сексты допускаются изредка. Консонируют малые сексты;
– не рекомендуется использовать два тетрахорда одной октавы;
– запрещено использование трех целых тонов, следующих друг за другом;
– два полутона также немелодичны;
– октавные системы немелодичны, если внизу не лежит кварта или квинта. Как и Эйлер, Кеплер настоятельно советует избегать диссонирующих интервалов.
И. Кеплер применил октавный принцип при сравнении угловых скоростей планет в перигелии и афелии и получил «основное уравнение астрономии», которое в учебниках записывается как равенство отношений квадратов периодов обращений планет вокруг Солнца и кубов их средних расстояний до Солнца. При этом он пользовался таблицами, определяющими эфемериды планет, составленными его предшественником Тихо Браге – астрономом императора Рудольфа в Праге, которого Кеплер не без основания называл своим благодетелем. В формулировке Кеплера третий закон в русском переводе выглядит так: «Пропорция между периодами обращения любых двух планет составляет ровно полторы пропорции их средних расстояний». Попутно с получением «основного уравнения астрономии», по которому ведутся расчеты небесной механики, вычисления эфемерид планет на многие годы вперед, Кеплер находит зависимость между расстояниями планет от Солнца в афелии и перигелии и их наибольшей и наименьшей угловой скоростью на орбите. Отношения скоростей составляли гармонические интервалы, в большинстве случаев – «консонансы». Таким отношениям угловых скоростей в афелии и перигелии на орбите Сатурна можно было сопоставить большую терцию (4:5), на орбите Юпитера – малую терцию (5:6), на орбите Марса – квинту (2:3), но на орбите Земли – диссонирующий полутон (15:16), на орбите Венеры – диезис (24:25), на орбите Меркурия – октаву с малой терцией (5:12).
3
На русском языке название книги Л. Эйлера выглядит так: «Опыт новой теории музыки, ясно изложенный на основе несомненных принципов гармонии». Перевод книги в 1959 г. автору статьи помогала осуществлять преподаватель ОГУ Н. Л. Сикорская, которой автор остается благодарен и поныне. Методическую помощь при написании студенческой работы, за которую автор получил премию, оказывали преподаватель школы Столярского В. А. Швец и доцент кафедры математического анализа университета С. Н. Киро, которым автор также выражал благодарность, но напечатать в студенческой работе это не разрешили. Поэтому уместно эту благодарность выразить в данное время, через 50 лет после написания работы.
4
В математике аддитивность означает, что каждый предыдущий член ряда чисел Ф1, Ф2, Ф3… равен сумме двух последующих: Ф1 = Ф2 + Ф3 и т. д. Мультипликативность означает, что в том же числовом ряду все члены связаны геометрической прогрессией: Ф1:Ф2 = Ф2:Ф3.