第十八章 天工开物(3)第五发明(上)

来源:《中华文明五千年》  发布时间:2020-06-05

  导读:“十ニ平均律”被称为世界第五大发明,它的发明者有着显赫的身世和坎坷的经历,他就是明朝王子朱载堉。

 

  明嘉靖二十九年(公元1550年)的一天,住在怀庆城(今河南泌阳)的人们看到这样一派景象:在朴实无华的郑王王宫外面,突然建起了一间小土屋。这间小土屋既不是猪圈也不是鸡舍,住在里面的竟是郑王14岁的儿子、王位继承人朱载堉。王子为什么不住在宫殿里,而偏要住在这间小土屋里呢?

  不久人们便知道了事情的缘由。原来,王子的父亲一一郑王朱厚烷笃信儒家学说,崇尚布衣素食,这和好道教、喜奢华的嘉靖皇帝在思想上产生了很大的分歧。他不仅不给朝廷进香,反而于嘉靖二十七年(公元1548年)上书规谏皇帝。皇帝不听劝告,反认为是郑王对他的毁谤和嘲笑。就在这时,因罪被贬为庶人的孟津王的儿子朱祐,诬告朱厚烷40条叛逆之罪,皇帝借机将朱厚烷削爵,并将其禁锢于祖籍安徽凤阳。

朱载堉雕像(图片来源于《北京科技报》)

  父王既无大逆不道,也未贪赃枉法,皇上却轻信谗言将父王治罪。朱载堉既痛恨又无法发泄,无奈之中就用这样的方法表示抗议。他发誓,父王一天不得以平反,他一日不回宫。就这样,他在那间小土屋里一住就是19年。

  19个寒来暑往,朱载堉独居土屋,睡着草席,穿着布衣,过着与王子身份截然不符的清贫生活。但是,苦难是人生最好的老师。也就是在这间小土屋里,朱载堉开始了在科学道路上的漫漫求索。

  朱载堉潜心研究了十三经、二十ー史及明代乐学、律学、算学等近70种著作,10年后,他完成了自己的处女作《瑟谱》。

  隆庆元年(公元1567年),新皇即位,隆庆二年(公元1568年),朱厚烷被平反昭雪,恢复爵位,朱载堉也恢复了世子的名号,搬出了土屋。但是,进入而立之年的朱载堉并没有从这次变故中谋取个人的功名利禄,而是选择了远离尘嚣,专心治学。

  朱载堉是中国近代音乐的鼻祖,也是杰出的声学家、乐律学家、历学家。他最伟大的贡献是在中国律学史上创建了十二平均律,这在几百年前被西方誉为中国的“第五大发明”。

  十二平均律是一种对乐器调律的数学原理,也是一种非常实用的乐律体系。用它调律的乐器,可以满足任意转调或变调的需要,而不用在舞台上匆忙地更换乐器。

八十一档双排大算盘(图片来源于《北京科技报》)

  要创建十二平均律,需要解决围绕这一难题的一系列学术课题,首先要找到计算十二平均律的数学方法。朱载堉应用自制的81档大算盘,开平方、开立方求出十二平均律的参数,详尽程度超过我国古代的数学专著,计算结果精确程度达25位有效数字。

  公元17世纪时,朱载堉计算出的十二平均律的关键数据——“2开12次方”被传教士带到了西方,立即引起巨大轰动,以乐器之王——钢琴为主,所有的琴键乐器从此便按照十二平均律来制作和调音,人们将朱载堉誉为“中国文艺复兴式的圣人”。

  如果说红、黄、蓝三原色的出现打开了美术世界的新天地,那么十二平均律的发现则是揭开了音乐世界的新篇章。没有十二平均律,我们就欣赏不到帕瓦罗蒂演唱时由C大调到G大调那巧妙的过渡;没有十二平均律,许多键盘乐器也就无法调音;没有十二平均律,巴赫的第一首钢琴曲也就不可能问世。西方人后来也创建了十二平均律,但要比中国晚约半个多世纪。

  朱载堉在天文历法方面也取得了令人瞩目的成就。当时的历法计算的每年的长度不是十分精确,经过仔细的观测和计算,朱载堉求出了比前人更为精确的回归年长度值。1986年,专家们用现代高科技的测量手段对朱载堉关于公元1554年和1581年这两年的计算结果进行了验证,验证发现,朱载堉计算的公元1554年的长度值与我们今天计算的仅相差17秒钟,公元1581年差21秒钟。这不能不令世人震惊,就连欧美的专家学者都啧啧称奇。

  朱载堉也是一位乐器制造家,他精心制作出了世界上第一件按照十二平均律理论发音的乐器——弦准,把十二平均律的理论推广到音乐实践中。他还制作了36支铜制律管,每管表示一律。他的著作中对每律的选材、制作方法、吹奏要求都有详细的说明,数据极其详尽精确。比利时布鲁塞尔乐器博物馆馆长马容经过一二十年的研究,复制了其中的两支律管,他说:“这样伟大的发明,只有聪明的中国人オ能做到。”

  公元1591年,朱载堉55岁时,父亲去世了。按常理,朱载堉应继承爵位,但这时他却做了一个让朝野为之震惊的举动。

  他奏请皇帝,辞去爵位。他的辞爵,无疑是对传统明祖制的大叛逆,当然没有得到皇帝恩准。朱载堉毅然搬出王宫,到城东北16千米处的九峰山,开始过隐居生活。

  朱载堉经过15年的“累疏恳辞”,终于获得皇帝的批准,将王爵让给了载玺。而载玺正是诬陷他父亲、让他在土屋中独处19年的朱祐的孙子。

  朱载堉一生著书20余部,涉及音律学、音乐学、数学、珠算、计量学、乐器制造、乐谱、舞蹈、物理、文学等。但他在71岁时将自己多年的研究成果献给朝廷时,却被束之高阁,未受到重视。不过,在怀庆府一带,老百姓爱戴他礼贤下士,高风让国,称他为“布衣王爷”“郑贤王”。

  一座普通的墓穴,隐于田垄之间,坟头比一般百姓的还要低,墓前甚至连一块墓碑都没有。这就是朱载堉的墓地。

  朱载堉也是一位精通医术的名医,许多人千里迢迢来向他请医求药。民间相传,朱载堉坟前先后立过3次碑。因为在他去世后,人们在坟上祭奠之后,总要把墓碑敲下一小块,回去研成粉末,煎熬喝下。时间久了,墓碑不存,只好再立。墓碑虽然不在,但是朱载堉这位布衣王子身上所体现的创造激情和智慧魅力,早已在中华科学进步史上,树立了一座无字的丰碑。(未完待续)

  (资料来源于《中华文明五千年》一书)

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