Mõõtemeede: teaduse muusikaline ajalugu
Thomas Levenson
Simon & Schuster
Teadus ja muusika vajavad mõlemad instrumente. Sellest ühisest niidist kudub Thomas Levenson põneva seinavaiba, värvika panoraami teaduslikust ja muusikalisest arengust kolme aastatuhande vältel, alates Pythagorasest ja alkeemikute töökodadest kuni Yo Yo Ma ja MITi meedialaborini. Vaatamata ulatusele pole see puhtalt akadeemilise huviga kuiv teos; see on täis imelisi lugusid, biograafilisi visandeid ja kokkuvõtteid asjade toimimisest. Levenson on oma teemadest nii uudishimulik ja entusiastlik, et tekitab lugeja vastu huvi, kas see räägib meile, kuidas Alexandria Ktesibios ehitas esimese oreli umbes 270 bc ümber - ta kohandas messingist veepumba, mille ta leiutas tulekahjude kustutamiseks, või miks arvutid, Ükskõik kui võimas, ei suuda ta kunagi ennustada ilmast kaugemale kui järgmisel kuul.
See on eklektiline ajalugu, mis on subjektiivsem kui põhjalik ja mille eesmärk on pigem näidata, kuidas teadlased ja heliloojad mõtlevad oma ajaviidetele kui teoste kataloogimisele. See on täidetud anekdooti, varjatud detaili, uudishimuliku kõrvalekaldumisega, andes aimu, kuidas ajalugu tegelikult toimub. Näiteks prillide ajaloost saame teada, et "Petrarch omandas oma paari oma elu viimasel kümnendil, millalgi 1360ndate keskel." Kuid 14. sajandi teadlased, kes olid pühendunud Jumala ilmutamisele looduse vaatlemise kaudu, kahtlustasid: "Mõnikord moonutavad prillid halvasti tehtud läätsede abil kujundeid või muudavad värve, mida palja silmaga tuvastaks. Järeldus oli ilmne: prillid petavad silma ja halvendavad nägemise keskset funktsiooni - näha tõde otse. Selline petmine kuulus võluritele, mitte neile, kelle asi oli teaduse kaudu jumaliku tõendusmaterjali leidmine. "
Teaduse kasutamine asjade tõelise või jumaliku järjekorra tundmiseks on Pythagorasele teada juba kuuendal sajandil. "Pythagooreid ülendanud avastus oli, et oktaav ja muud intervallid, mis kõlasid oktaavi moodi, kõlasid harmooniliselt ja sujuvalt, ei toimunud lihtsalt juhuslikult, aga justkui kujunduse järgi. Pythagorasele anti juba antiikajal mõista, et matemaatika, numbrite ja heli vahel on sügav seos: ta avastas, et põhilised intervallid muusikas on loodud keel- või torupikkuse täiuslike suhete abil. kasutatakse märkmete genereerimiseks. " Selles vaatluses nägid kreeklased universumit, kirjeldades planeetide korrapäraseid liikumisi numbritega, millest sai „sfääride muusika“. "Pütagoorlased ei olnud teadlased; nad otsisid maagiat arvudes, " kirjutab Levenson. "Kuid ikkagi, siin algab koht, kus algab teadus."
Enne kui ta tekkis millegi moodi, moodustas teaduse Aristotelese filosoofia, alkeemia okultistlikud reeglid ja kiriku autoriteet. Levenson näeb moodsa teaduse kujunemist 13. sajandi keskpaigas Pariisis, kus Oxfordi haridusega frantsiskaan Roger Bacon väitis, et looduse küsimustele võiks vastata vaatlusega, mitte ainult piibli abil. Kui tahaks teada näiteks seda, kas poogitud taime mõlemad osad säilitavad oma individuaalse hinge, võiks järeldada, et nad teevad seda vilja kandvate viljade vaatamise kaudu. "Baconi inspiratsiooniks oli teadvustada, et teadmisi Jumalast võib leida looduseraamatust, " kirjutab Levenson.
Bacon uuris optikat ja tegi klaasist tilkadest väikeseid suurendusklaase, kuid kulus mitu sajandit enne, kui Galileo teleskoop ja Leeuwenhoeki mikroskoop purustasid nägemise vanad teed. Kui Galileo teleskoobi kasutamine looduses uute faktide leidmiseks viis Rooma kiriku viha alla, siis Leeuwenhoek sündis samal aastal (1632) tolerantsemas Hollandis, kui inkvisitsioon proovis Galileot hukka mõista.
Leeuwenhoeki uurimised nähtamatu mikroskoopilise maailma kohta määratlesid tõe olemuse uuesti. "Keskaegne silm, Roger Baconi silm, oli passiivne, " kirjutab Levenson. "Peekon vaatas seda, mis tema silme all möödus, ja peatus, kui ta oli piisavalt näinud, et looduses Jumala kätt ära tunda." Leeuwenhoekist sai nii eksperimenteerija kui ka vaatleja, sisenedes aktiivselt oma paljastatud instrumendi maailma.
Isaac Newtoni abil jõudsid teadlase looduses korra otsingud uutesse kõrgustesse. Matemaatiliselt väljendatud loodusseaduste komplekti abil võiks Newton uurida universumit ja loota näha Jumala kujundust, "esimest põhjust". Kuid nagu osutab Levenson, pidi Newtoni Jumal leiduma looduses ja selle seadustes, mitte enam nende kaudu, ja see tõi kaasa põhjaliku muutuse teaduses endas: "Keskaegsed inimesed võisid peatuda, kui nad olid oma eesmärgi saavutanud, kui nad Uuel, kaasaegsel teadlasel polnud sellist õnne; [see teadus] ... nõudis neilt jätkuvalt uute tõendite otsimist, mis kinnitaksid või lükkaksid ümber nende ideid ... ilma, et lõpp oleks silmapiiril. "
Newton ja tema kaasaegsed olid saavutanud looduse tundmise meetodi, mis tundus elegantne ja kindel. Muusikas viidi see korrataju Johann Sebastian Bachi loomingus täiuslikuks. Kuid just nagu 19. sajand asendaks Bachi üleva korra Beethoveni kokkupõrgete harmooniate ja ebakõladega, oli Newtoni korra kindlus anda teed uuele ebakindluse, kvantteooria ja kaose matemaatikale ja teadusele.
Muutuste ulatust näitab Levenson kahes paljastavas anekdootis. Prantsuse astronoom Pierre Simon de Laplace ennustas 19. sajandi alguses, et teadus hõlmab sama valemiga universumi suurimate kehade ja kõige kergema aatomi liikumisi. Ja kui Napoleon küsis, miks ta jättis Jumala oma võrranditest välja, vastas Laplace: "Mul pole seda hüpoteesi vaja." Kuid sajandi lõpuks järeldab prantsuse matemaatik Henri Poincare: "Mitte ainult teadus ei saa meile õpetada asjade olemust, vaid miski ei suuda seda meile õpetada ja kui keegi jumal seda teadis, ei leidnud ta seda sõnad selle väljendamiseks. "
Poincare oli teeninud õiguse seda öelda, nagu see oli, tõestades matemaatiliselt, et Newtoni võrrandid planeetide liikumiseks, samal ajal kui nad töötasid Maa ja Kuu jaoks (mis oli niipalju, kui Newton neid võttis) ei saanud kunagi töötada isegi kolme taevakeha jaoks, las nad üksi kogu planeedisüsteem. "Me ei saa kõiki fakte teada, " väitis Poincare, "ja tuleb valida need, mis on väärt teada saamist."
Nii teadlased kui ka heliloojad, Levenson, tegelevad endiselt Pythagorase abstraktse korra otsimisega - olgu need siis looduses teaduslikult avastatud või helilooja meelest leiutatud. Näib, et sellist laadi korra, avastuse ja leiutise, reaalsuse ja kujutlusvõime, tõe ja ilu vahel on olnud suur erinevus. Kuid Levensoni loo keskmes on selle selge eristuse aeglane ja püsiv erosioon Newtonist alates.
Poincare'i sõnadele järgnes peagi selle sajandi füüsikute ja filosoofide seas tõdemus, et looduse saladused olid meile kättesaadavad ainult valikuliselt ja subjektiivselt. Einsteini relatiivsus seostas teadmised vaatleja konkreetse vaatenurgaga. Heisenbergi määramatuse põhimõte näitas, et aatomi osakese asukohta ja kiirust ei saa kunagi teada, sest ühe mõõtmisel muutisite teist. Samamoodi leiti, et valgus paistab laine või osakesena sõltuvalt sellest, kuidas seda mõõdetakse.
Levenson väidab, et see kõik kajastas Galileo ja Leeuwenhoeki varajast võidukäiku. "Teleskoobid ja mikroskoobid, " kirjutab ta, "ei laienda lihtsalt inimese vaatepilti. Nad kitsendavad seda, piirates vaatevälja. Leeuwenhoek, kes kükitas Berkelse Mere vees ujuvaid mikroobisid, nägi linna ühe tilgaga, aga mitte tiik ise. "
Lõppkokkuvõttes viib selline vaatlus hääbumiseni, punktini, kus me ei saa kõike teada ja peame valima, mida tasub teada. Ja siin näeb Levenson sügavaimat seost teaduse ja muusika vahel. Muusikapala proov on selle ilu; universumis, kus tõde sõltub meie valitud faktidest, võib see olla ka parim teadusliku teooria proov.
Einsteini jaoks võib Levenson väita, et teooria võib olla liiga ilus, et vale olla: Einsteini kuulsaimat epigrammi ajendas õhutama küsimus, mida ta teeks, kui ta 1919. aasta hämaruse ajal tähevalguse painde mõõtmisel oleks vastuolus tema üldise relatiivsusteooriaga. Ta ütles: "Siis oleks mul kahju heast isandast. Teooria on õige."
Paul Trachtman on New Mexico maapiirkonnas tegutsev vabakutseline kirjanik.
