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第341章 朱载堉是中国第一个系统使用小数点的人~

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  “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`*)”
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