北京
一套東方編鐘究竟是如何“錘”定全球音律的底層代碼？浪漫音樂的背后又蘊藏著怎樣的精密計算法則？今天是第十個全國科技工作者日，一起解碼中華百工智慧。
在《中華考工記》里，人形機器人叩響了2400多年前的曾侯乙編鐘。通過精密算法控制敲擊力度與位置，機器人精準還原了它的“一鐘雙音”特質。這套由六十五件青銅鐘體組成的龐大樂器，其音域內已具備完整的十二半音體系，其完備程度比歐洲早約2000年。其實，浪漫音樂的背后，是極其嚴謹的數學計算和精密鑄造。這個青銅時代的“聲學計算機”背后究竟藏著哪些硬核科技？我們來一探究竟。
如何讓一口鐘學會唱歌？曾侯乙編鐘外形就像兩片弧形瓦片，面對面扣合，形成獨有的合瓦形結構。這種造型收聲快、余音短，適合連貫演奏。更厲害的是，扁平鐘體分割出兩套獨立振動區域：敲擊正面、敲擊側面，會發出兩個完全獨立的音，也就是一鐘雙音。
再加上工匠對鐘體尺寸、壁厚的精密把控，一套濃縮的上古交響樂團就此誕生。而在音準上，它之所以能跨越千年、仍能與現代樂器同臺對標，關鍵核心就在于用數學推演而得到的精密音律計算法則。
這首《滄海一聲笑》，道盡江湖瀟灑豪邁。整首旋律，只由五個音構成：宮、商、角、徵、羽，對應現代的do、re、mi、sol、la。從古風民歌《茉莉花》到國風流行《青花瓷》，這五個音的排列組合，都可以演奏出東方獨有的韻味。但很多人不知道，浪漫的中式五聲其實誕生于一套極度嚴密的數學計算。
中式五聲
誕生于極度嚴謹的數學計算
這是一根琴弦，弦越短，音越高；弦越長，音越低。著名的“三分損益”，就是將弦長減小或增加1/3。古人先定下一個基準音“宮”（do），弦長為L；接著，把弦長去掉三分之一，彈出來的新音就是“徵”（sol），這恰好是人耳聽起來最和諧的純五度；隨后將徵的弦長增加1/3，又生出了“商”（re），如此“損”“益”交替，通過固定比例的數學推演，宮、徵、商、羽、角五個音便依次誕生。
不過，三分損益法有個天生的數學缺陷：從do開始連續推算十二次，本該回到do的高八度，實際卻差了一點點，回不去。這個誤差遇到轉調、合奏就會暴露。這一系統性誤差，可以說是橫亙兩千年樂律學路上的“卡脖子”難題。直到明代律家、數學家朱載堉徹底重構了底層算法，創立“十二平均律”，將一個八度平均分成十二個音。本質上是要解決一個數學問題：求解2的十二次方根。朱載堉用大算盤完成了這個史無前例的精密計算，打通了所有調性，比歐洲同類成果早約半個世紀。
曾侯乙編鐘不只是冰冷的青銅重器，更是華夏音律智慧跨越兩千多年的硬核見證。從分范合鑄的一鐘雙音，到今日航空發動機渦輪葉片追求的微米級精密鑄控；精準、可控、能復現，始終是中國科學家和工程師的內心信條。今天的中國科技正在更廣的頻譜上敲響屬于新時代的強音。
（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉 胡啟晨 張煜 董良言）
來源：央視新聞客戶端
特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布，本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
