
在中国古代的典籍中,对声音的描绘往往充满了艺术的想象。唐代诗人白居易笔下“大弦嘈嘈如急雨,小弦切切如私语”的琵琶声,至今仍能拨动人们的心弦。不过,除了这些美妙的文学描述,古人在对声音物理性质的探究方面,也留下了大量具有实证色彩的珍贵资料。清代康熙帝在其科学笔记《康熙几暇格物编》中,便以“同声相应”为题,记录了他对“共振”这一古老物理现象的系统性研究与深刻见解。
共振是一个古人早已观察到并记载在古籍中的声学现象。然而,在康熙帝看来,历代的记载往往充满了两种极端:“志籍所载,或惊为怪异,或疑其虚无。”意思就是古人或者将其视为不可思议的奇闻怪谈,或者干脆怀疑其真实性。康熙帝认为,这不仅是因为记录者本身“皆耳食者”(道听途说),也“因前人之说过于高远也”,即古人的解释往往过于玄妙,不接地气。

为了正本清源,康熙帝首先从一个最基础、可重复的实验入手,来阐明共振现象的本质。他在笔记中写道:“取琴瑟之类,置二器均调一律,鼓此器一弦,则彼器虚弦必应。推之八音之属,皆然。”
这段文字清晰地描述了一个经典的共鸣场景。康熙帝指出,取两件琴、瑟一类的弦乐器,将它们的音高调校得完全一致,此时如果弹奏其中一件乐器上的某一根弦,那么另一件乐器上与之音高相同的、未被触碰的弦,也必然会随之振动。他进一步将这个结论推广到“八音”—古代以金(钟)、石(磬)、丝(琴瑟)、竹(管)、匏(笙)、土(埙)、革(鼓)、木(柷敔)八种材质划分的乐器体系,认为这种“同声相应”的规律是普遍存在的。
在确立了这个基本物理事实后,康熙帝继而回溯历史,试图贯通不同朝代之间的认知。他引用了《庄子·徐无鬼》中记载的一则实验:西周时期,鲁国巧匠鲁遽将两张调好音的瑟,一张置于堂上,一张置于室内,当弹奏堂上瑟的“宫”音弦时,室内瑟的“宫”音弦也随之振动,“角”音弦亦如此。“鼓宫宫动,鼓角角动”这个在2000多年前的记载,验证了道家万物互感的玄思;而康熙帝则认为,这只是遵循“音律和矣”这一核心原则,将共振现象从玄妙的“道”,拉回到了可理解的物理世界。他认为,这背后存在“以阳召阳,以阴召阴”的传统思辨,更是一种理论化世界观的必然结果。

为了进一步论证“同声相应”的普适性,康熙帝还引用了两则流传甚广的唐代奇闻轶事,并试图用他的理论去破解其中的“怪异”之处。这两则故事,如同古代的“科学探案”,让人们对探究“同声相应”的原理产生出兴趣。
第一则故事,出自唐代笔记小说家段成式在《酉阳杂俎》中的记载。故事的主人公是一位名叫皇甫直的将军,他虽为武将,却也是一位通晓音律的琵琶高手。当他在自家池畔用琵琶弹奏黄钟音时,却听到蕤宾音;他深感诧异,反复尝试,甚至隔了一天后又不信邪地在池畔弹奏,依然如故。皇甫将军感到疑惑,有些不悦,甚至还有不祥之感。之后,为了一探究竟,他先去别处弹奏,发现一切正常,唯独池畔例外。不过,这次弹奏时,他仔细观察,隐约看到水面像鱼跃动时一样产生了水波。好奇心驱使着这位将军展开了一场彻底的调查,他派人用水车把池水抽干,细心搜索,果然在一丈多深之处发现了一个铁片。经过仔细辨认,这铁片是一块方响,而方响是一种传统的打击乐器,由16块铁板按音高顺序排列,可用小铁锤或木锤敲击,能发出乐音。经过乐工的鉴定,这个铁片的固有音高,正是反复出现的蕤宾音。至此,一个困扰将军多日的声学谜案真相大白:并非鬼神作祟,而是池底这片被遗忘的方响,与他琵琶声中的某个泛音发生了共鸣,使将军怎么也弹不出黄钟音。
这则故事还没有完结,后来它的翻版又出现在《乐府杂录》之中,这本书的作者是段成式之子段安节。段安节的岳父是著名的诗人温庭筠,受到父亲和岳父的影响,段安节的文笔也很不错。《乐府杂录》中,这则故事发生在唐武宗初年,故事的主人公是一位善于弹奏琵琶的乐史廉郊。段安节写道:廉郊曾留宿在平泉别墅,正逢清风明月之夜,他带着琵琶来到池塘边,弹奏蕤宾调。忽然听到菱叶荷花间传来物体跳跃的声响,他以为是鱼儿在活动;等到改弹其他曲调时,声音就消失了;再重新弹奏蕤宾调,跳跃声又出现了。于是他便更加专注地用力弹奏,突然有一物铿然一声跃出池塘岸边,仔细一看,竟是一片方响,其音高与蕤宾调完全契合。


比较这则故事的两个版本,可以发现,皇甫将军是从泥浆之下挖出方响的铁片;廉郊眼中的方响铁片则是“铿然跃出”的,缘由是“律吕相应”。后者虽然更为夸张,但是段安节特意将原来的黄钟音改为蕤宾调,也许证明了他更通音律,知道“同声相应”的原理。康熙帝将这则故事简单总结为十个字:“清池之方响,应蕤宾而跃。”
第二则故事,也很有戏剧性,出自唐代南唐后主李煜的《羯鼓录》。故事的主角是唐代一位名叫宋沇的乐臣。一日清晨,他在京城的光宅寺等待上朝时,无意中听到寺中佛塔顶端的风铎(风铃)声。他倾听良久,凭借其炉火纯青的音乐素养,在众多风铎的合鸣中,敏锐地辨认出其中有一枚风铎的音高非常独特,似乎是古代宫廷雅乐十二律中的“姑洗”音。下朝后,宋沇好奇地找到寺中住持确认这枚风铎的来历,他问住持:“大师,您知道这塔上的风铎是怎么来的吗?”住持说不知道。他又问:“这些风铎里有一个是古代流传下来的,我请求登上塔顺着金属链子,一个个敲击试着来辨别,可以吗?”住持一开始不同意,后来答应了,于是宋沇登塔逐一敲击辨别。此时,寺里的僧人们就问道:“(有一个风铎)常常没风也自己响,声音传得很远,莫非就是这个?”宋沇说:“对,这一定是它与平日祭祀时敲的编钟产生了共鸣。”他摘下那个风铎查看后,确定地说:“这是古代姑洗律的编钟,请暂时单独挂在佛寺庭院里。”随后,为了验证自己的结论,他组织了一场严谨的声学实验—宋沇让寺中僧人与太常寺乐工约定好时间,太常寺乐工敲响标准音高的“姑洗”编钟时,寺中的僧人果然在同一时刻听到了这个风铎产生的共鸣。
一个“无风自鸣”的灵异事件,被宋沇用严谨的科学方法,还原成了一个清晰的物理现象。康熙帝亦总结为十个字:“光宅之塔铃,应姑洗而鸣。”
康熙帝引用这两则生动的故事,其目的正是要将这些被前人“惊为怪异”的现象,纳入到他“同声相应”的统一理论框架之下,证明它们并非不可考据的怪事,而是有规律可循的自然现象。

康熙帝是一位思想开明、不信鬼神的君主,他“从不许人言祯符瑞应”。历史学家吕思勉评价他“聪明特达……于天文、地理、律历、算术……多所通晓”。在《康熙几暇格物编》中,他所阐述的物理原理大多是朴素、合乎常识且充满理性色彩的。从“同声相应”这个条目,我们可以了解到康熙帝治学思想的几个重要原则。
首先,是康熙帝旁征博引的治学方法。他不仅能准确地引用《庄子》这样的哲学经典,还能信手拈来《酉阳杂俎》《羯鼓录》这类唐代笔记小说中的冷僻故事,足见其学养之深厚。这种将不同来源、不同性质的材料汇集于一处,进而再加以比较和分析的方法,本身就具有近代科学研究的色彩。
其次,是康熙帝对宋明理学的深刻理解。他极为推崇朱熹的学说,在笔记中多次引用其观点,甚至有一条笔记的标题就是“文章体道亲切惟有朱子”。因此,他解释“同声相应”时,会自然地引用“以阳召阳,以阴召阴”这一理学的核心思想,认为这符合“自然之至理”。这表明,尽管康熙帝对西学抱有极大的热情,并任命南怀仁等西方传教士执掌钦天监,但他思想的根基,依然深植于中国传统的儒家文化之中。这与他在“累黍”条目中,最终回归到对古代度量衡制度的继承,是一脉相承的。他进行科学探究的最终目的,往往是为了更好地理解和阐释儒家经典中“格物致知”的思想。
最后,也是最重要的一点,是康熙帝对“体验至理”的追求。他强调“读书阅事,务体验至理”。他不满足于文献的记载,而是要通过自己的实验和思考,去体会和验证书中蕴含的至理。无论是“累黍”,还是“同声相应”,他都试图将那些看似玄妙的古代智慧还原为可以被观察、被理解的自然规律。例如,在“潮汐”条目中,他承认潮汐的复杂性,在询问了西洋人和海员后,发现说法各不相同,于是,他最终还是认同朱子“潮汐与月亮盈亏同步”的观点,认为“其理甚确”。有趣的是,与康熙帝同时代的科学巨匠伽利略提出的潮汐理论反而是错误的。这固然不能说明康熙帝的科学水平更高,却体现了他在面对复杂问题时,那种以理性为准绳,对古今中外的知识进行审视、比较和验证的严谨治学态度。这正是康熙帝作为一位“科学家皇帝”厉害的地方。
(作者单位:首都师范大学)
【责任编辑】龚婷