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第一部分
当物理学与音乐相遇

01 巨人的步伐

音乐正是这样一种乐趣,它源自人类思维在计数上的经验,而人类却没有意识到这就是一种计数。

——莱布尼茨

音符的魔法

在一个炎炎夏日里,已为人祖母的露比·法拉(Ruby Farley)正襟危坐在自己的摇椅上,头戴一个华丽的加勒比风格的发带。孩子们在她位于布朗克斯的褐色砂石屋外玩着威浮球。祖母用她那悦耳的特立尼达口音喊着:“哎呀,我才不管你会练习几个小时的钢琴呢,反正你必须练到掌握这首歌为止!”她8岁的孙子——也就是我,很难把手指放在正确的琴键之上。我泫然欲泣,因为我唯一能听到的“乐声”就是小伙伴在外面玩耍时发出的欢笑声。突然,祖母严肃的表情柔和了下来。她笑了笑,自言自语般唱道:“啊,仿佛现在就可以看到,我孙儿的名字在百老汇的星光大道上闪耀。”祖母在布朗克斯区做了30年的护士,积攒下了一些钱,希望能把我送上成名之路,但我并没有成为一位钢琴演奏家。

法拉是我的祖母,于20世纪40年代在特立尼达长大(那时特立尼达还是英国的殖民地),并在60年代迁居到纽约。当时,加勒比海地区和纽约之间的音乐交流非常活跃,因而她带去的不仅是她的特立尼达口音,更多的是当地的音乐。当她从特立尼达返回纽约时,她会带回来卡利普索大师的唱片,如《小麻雀》( Mighty Sparrow )和《基钦纳勋爵》( Lord Kitchener )。正是通过这些唱片,我才得以把灵魂乐(soul music)与特立尼达本土的卡利普索音乐(calypso)结合在一起。这种被称为“卡利普索之魂”的索卡音乐(soca music)融合了东印度文化与非洲文化,于60年代末期发展起来,并在70年代特立尼达的艺术家在纽约录制唱片时成形,灵魂乐、迪斯科音乐和放克音乐(funk music)都曾对它产生影响。

对祖母和她那一代的许多非裔加勒比人来说,音乐家是为数不多的具有经济地位与社交地位的职业之一。早在我8岁时,在我的父母及其兄弟姐妹离开特立尼达,来纽约与祖母同住之前,祖母就为我制订了学习古典音乐并成为钢琴演奏家的宏伟计划。这是她试图给我一张通向经济自由的船票的方式,而无论是她还是我的父母都从未拥有过这种自由。我的钢琴老师迪·达里奥(Di Dario)夫人是一位年逾古稀的意大利女士,也是一位严格的监督者。对一个8岁的孩子来说,跟随她弹奏练习曲、记忆音阶是一项艰巨的任务。然而,正是这种必须成功的潜在压力迫使我坚持下去。虽然我不喜欢在祖母期盼的眼神中进行枯燥的练习,但那些创作了我练习曲目的古典作曲家还是勾起了年少时的我的好奇心。他们竟然可以把音阶组合在一起构成音乐!我深深地为“仅仅12个音调就可以构成大量歌曲”这个想法着迷。每当练习钢琴时,我就会被一些杂乱的想法分散注意力,而这些想法会逐渐变成意义深远的问题。人类是如何发明这种被称作“音乐”的事物的?当我演奏大音阶时,我为什么会感到愉悦?C大调中的关键音符C、E和G都是令人愉悦的音符。“猫王”埃尔维斯·普雷斯利(Elvis Presley)的歌曲《情不自禁爱上你》( I Can't Help Falling in Love )的第一行“Wise(C)men(G)say(E)”正是这3个音符。然而,当我的手指从白E键滑到黑E平键上时,令人愉悦的音符就变得令人悲伤了。这是为什么呢?

与爱因斯坦相遇

相比于演奏别人创作的曲目,我对探索音乐的运作机制兴趣更大。这个隐秘的兴趣贯穿我的青春期与成年时期,但它并没能让我在日常练习中集中精力。最终,我那有着悦耳的特立尼达口音的祖母意识到,她的积蓄不足以培养我成为钢琴演奏家,于是缴械投降。我的钢琴课程也终于停止了。

那时,我就读于第十六公立小学三年级,班主任是汉德勒夫人。我字写得不好,而腼腆、好奇的天性被视为“智力发育迟缓”。我的父母从未怀疑过我的智力,而老师们则不然,所以我差点被送入“智力障碍班”。还好,我幸免于难,并且在一次改变了我人生轨迹的出游活动中找到了自我。那时候,公立学校的小学生可以免费参观百老汇的戏剧表演以及博物馆。我所在的班级被分配到自然博物馆参观恐龙。我们排成队列,手牵手地走过满是生物标本的宏伟走廊。那些生物标本栩栩如生,好像正在睡觉、进食、咆哮,甚至随时准备向我们扑来。

进入主厅之后,我发现了一条通向左侧的小一些的走廊。我走在队列的末尾,犹如一只好奇的猫,天真而坚定地准备着牺牲自己九条命中的一条,所以我擅自脱离了队伍,偷偷溜到那条走廊,打算去看看那里有什么。走廊里只有我一个人,我看到厚厚的玻璃柜里放着一些纸张,上面的字迹是清晰的手写体,然而不知所云。在8岁的我眼中,它们不像是这个星球上的文字。接着,我看到了这些谜一般的字迹背后的人。他坚硬的头发形成了一个蓬乱的、灰白相间的光环,专注的目光极为沉静,隐隐又透着一丝顽皮。我想象着他伛偻着坐在书桌前,对自己的方程涂涂改改,时而发出满意的“哼哼”声,时而发出沮丧的嘟哝声。这就是我第一次看到爱因斯坦和他描述相对论的方程时的场景。于是,不可思议的事情发生了。

那时,我并不知道那些潦草而迷人的方程把时间与空间当作一个单一的、可变的整体来描述,但我确实感觉到伟人沉思的时刻仿佛超越了时空,成为永恒。我的目光在爱因斯坦的照片与他写下的符号之间徘徊。我感觉我和他有些相似,不仅是因为我那卷曲的爆炸头型与他的不羁外貌极为相像,更是因为我看到了一位沉迷于符号与理念的孤独行者,正如喜欢用音符创作自己的音乐,并且试着回答自己提出的问题的我。我希望能深入地了解他,并理解他写下的那些方程。我内心有一种感觉,无论爱因斯坦是什么样的人,我都希望能成为和他一样的人。在那一刻,我意识到,有某种事物超越了汉德勒夫人的班级,超越了布朗克斯,甚至可能超越了整个世界,而与保存在玻璃柜里的那些爱因斯坦在很久以前写下的神秘符号有关。

音乐是一个“物理事件”

4年时光转瞬即逝。在20世纪80年代初期,包括我在内的美国大部分年轻人都沉迷于嘻哈乐(Hip-Hop),因为它展现了我们的经历和背景。嘻哈乐混合了詹姆斯·布朗(James Brown)和议会乐队(Parliament)的放克音乐,以及加勒比音乐(Caribbean music)和拉丁音乐(Latin music)的即兴抒情形式。我周围的一些朋友都希望成为成功的嘻哈乐制作人和艺术家。其中,我的朋友兰迪(Randy)给我留下的印象最深,他后来成了文尼·伊多尔(Vinny Idol)。那时的兰迪年仅12岁,高大、帅气,是一个有着牙买加血统的音乐发烧友,住在我送报路上的一栋房子里。出于对音乐的共同爱好和理解,我们相识相知。我经常驻足于兰迪的公寓前,而他则会为我演奏他收藏的唱片中的灵魂乐。他通常会把电贝司声与那些唱片的内容融合在一起,这正是我喜欢的风格。看,它又来了——我着迷于用音符来进行创造,而不只是复现别人的作品。这就是即兴演奏,这是我第一次欣赏到它的韵味。

我家阁楼上有一间屋子,后来成了我的“疯狂科学家”实验室——我的实验车间。屋子里到处是七零八落的收音机零件、组装到半截的电动玩具作品,还有一套漫威漫画集。几乎每天晚上入睡之前,我都会听一会儿七年级学生很喜欢的广播电台——98.7 Kiss FM或是107.5 WBLS。某天晚上,我决定寻找一个新的电台。当我转动收音机的旋钮,期待着找到一个能与朋友分享的新节拍时,突然,我的耳朵自动聚焦在了某种声音上。一开始我误以为是电台之间纷杂的白噪声,然而它并不是。几秒钟之后,我意识到,这是萨克斯的声音。最初,这些音乐听起来混乱而随意,但随即我却感受到一种神秘的力量吸引着我屏息凝神地静静聆听。我被这乐声迷住了,直到一曲终了。这时,电台主持人说:“你刚才听到的曲目是奥尼特·科尔曼的自由爵士乐。”看,它又来了——即兴演奏。

我的父亲是萨克斯的狂热爱好者,他注意到了我对萨克斯与日俱增的热情。我的父母给我买了一把二手的老式中音萨克斯,它来自一次宅前旧货出售,前主人是纽约大都会棒球队(New York Mets)球员蒂姆·托伊费尔(Tim Teufel)的夫人。我父母花了50美元买下它,虽然它多处掉漆、凹痕遍布,但音色尚可。之后,我参加了我所在的约翰·菲利普·苏萨初级中学(John Philip Sousa Junior High School)的乐队,乐队由专业的爵士乐小号手保罗·皮泰奥(Paul Piteo)先生领导。他向我演示了如何用萨克斯吹奏出音符,以及如何自己制作簧片。“真是万幸,”我想,“我并不需要练习。”有了“音乐独立”的工具,我就可以演奏自由爵士乐,就像我的朋友兰迪和科尔曼一样。我可以即兴演奏,这很有趣。于我而言,这才是音乐,与练习钢琴截然不同。

如今回想起来,我简直大错特错。我从模仿和即兴演奏便携式收音机里的流行歌曲中得到了乐趣,然而,在自由爵士乐中并没有免费的午餐 。在传统爵士乐中,一首歌曲中的旋律主题与和声运转都是很明确的。刚开始学习爵士乐时,我曾认为演奏自由爵士乐意味着:任何不经训练或者练习的人就可以弹奏某种乐器,并进行有意义的即兴演奏。当我在音乐之路上成长起来,逐渐领悟了标准爵士乐传统中的和声规则和基本形式时,我才发现自由爵士乐其实有着它自己的内部结构,它是标准爵士乐传统的延展。对自由爵士乐音乐家来说,结构并不是必需的,真正的挑战在于如何即兴演奏能够打动听众的音乐。然而,我们所谓的“音乐”到底是什么呢?

音乐是非常个人化的, 1 不同的人对音乐有着不同的品位和偏好。我有一些朋友只听电子乐(electronic music),另一些朋友则认为爵士乐是唯一值得聆听的音乐。我还认识一些人,他们认为“真正”的音乐只有古典音乐。此外,越来越多的个人开始喜爱噪声音乐。鉴于很难给出一个适用于所有人的“音乐”定义,我打算把对音乐的讨论限制在西方古典音乐的范畴之内。我之所以这么做,是因为本书中讨论的许多音乐都是基于经典的西方十二音体系。一般来说,一段音乐可以表述为随时间变化的复合声波波形。我们能感知到的许多元素都包含在这种波形中,比如音调、拍子、节奏、音高、旋律与和声。 2

我们很难用一句简短的话来精确地定义西方音乐中的大量元素。为了简便,我会给出简单的描述。想象我们听到了一首用钢琴演奏的乐曲,那些离散的声音就是音调或音符。我们可以感觉到,音调有确定的频率(或者音高),它属于某个特定的音阶,而音阶是一系列有限频率的集合。旋律是一系列的音调,它通常是某段音乐的主旨。每个人都有自己最喜爱的旋律,我最喜爱的旋律是《我的最爱》( My Favorite Things )。舞者们特别关注拍子。拍子是反复出现的、一致的重音的模式,它提供了节拍,且决定着歌曲的节奏。拍子中的节拍通过小节来分组。例如,华尔兹舞曲的拍子每小节有3个节拍;而电子舞曲有4个重复的节拍;和声则涉及同时演奏出的音符之间和谐或是不和谐的关系,这些和弦制造了音乐在绷紧与释放之间的运动。

音乐是一个物理事件,和大多数非平凡的物理系统一样,它有自己的结构,也即音乐家所说的“形式”。正如骨骼决定了动物的形态,音乐形式为旋律、节奏与和声提供了框架,让它们得以按照一致的风格来展开。在许多情况下,一首歌曲通常以主题或者主旋律开始。在许多古典音乐和巴洛克音乐(Baroque music)中,我们常常能见到这种情况。一个非常著名的主旋律是贝多芬《第五交响曲》( Fifth Symphong )的前4个音符:ta ta ta taaaa。这些音符可以共同构成一个乐句,在音乐上相当于一个句子,是一组有着一致乐感的音符。

乐句可以纳入某种和弦或者音调。在很多流行的音乐形式中,和弦会不断变化,并最终回到初始的和弦上。很多歌曲都有一个起始音调,并且从它出发,逐渐偏离,最终又回到主音调上来。主音调通常由罗马数字Ⅰ表示。大多数西方音乐中的典型和弦运动是II-V-I演变。在C调上,II-V-I对应于D-G-C。我最喜欢的II-V-I歌曲是科尔·波特(Cole Porter)的《日与夜》( Night and Day ),后经法兰克·辛纳屈(Frank Sinatra)的演唱而流行开来。另一种常见的音乐形式是蓝调(blues),它应用从I到IV运动的12个小节,中间重复数次,并最终回到I上。听一听B. B.金(B. B. King)的歌曲,你就会明白这种演变是如何运作的了。

这些形式创造了一种进程,制造出紧张与坚决之感,并深入人类的感觉和想象。我们对音乐的描述始于一个单一的音符,然后是和弦、乐句、节奏,直到形式——一个复合结构,而形式始于某种波及其特有的波长和频率。这一切都向人类的情感与创造力敞开了大门——用音符来表达自我,并在自我与自然之间构建联系。音乐如魔术一般出现了,而它的确是非常个人化的。

虽然大多数来自摇滚乐、流行乐和爵士乐的流行歌典都是基于图1-1所示的简单形式,但是诸如利盖蒂·捷尔吉(Ligetti György)等现代作曲家却以更为复杂的作曲结构为基础,这些结构是类似分形(fractal)的自相似系统。在这些形式中,较小的片段反映了较大结构的形式。自然界中的很多结构都具有分形的特性,比如雪花、树叶和海岸线。 3 研究发现,巴赫的一些作品中也存在分形结构。 4 当较短的音乐片段反映了较长的音乐篇章时,分形结构就出现了。

图1-1 12小节的蓝调结构图解

注:拍子通常是每小节4拍。在C调上,这种形式以主音开头:音阶(I)的第一个音符重复了4个小节,然后升至第4音阶(IV),也就是F调。在最后4个小节中,和声最终分解成了主音。

于我而言,吹奏萨克斯与打篮球极为相似——因为好玩,所以我才会去做。这是一项业余爱好,往往出于一时的热情,但我内心深处潜藏着求知的欲望,我想要知道更多,我不满足于仅仅知道如何创造音乐,还想知道它的起源,它与我们情感之间的联系,以及如何从“音符”之中获得所谓的“音乐”。那“音符”又是什么呢?那时,我还没有意识到,科学可以帮助我找到这些问题的答案。科学将成为我真正的爱好。

像科学家一般“种下科学”

约翰·菲利普·苏萨初级中学属于埃德沃德工程(Edenwald Projects)的一部分,离贝彻斯特大道(Baychester Avenue)不远。在我入学之前的几年里,苏萨中学被评为美国犯罪率最高、最危险的中学之一。直到希尔·布林德尔(Hill Brindle)博士上任之后,情况才有所改善。布林德尔操着一口清晰的男中音,是一个激进分子。对于他家长式的作风,无论是学校里的学生还是潜藏在附近的暴徒都既钦佩又惧怕,还心怀尊重。苏萨中学是一所公立学校,但布林德尔把它当作一所军事化的私立学校来管理。就读于西点军校时,布林德尔曾有望参加奥运会400米短跑比赛。然而,有一天他在跑道上训练时,被一个来历不明的枪手击中了腿部,他的奥运梦因此破碎。后来他加入了马丁·路德·金的民权运动,并投身于贫民区学生的教育,或许就是为了发泄精力也说不定。在苏萨中学,每天早上布林德尔和系主任们都会来到学校的两个入口,检查每个学生的笔记本和作业本。每个星期三,布林德尔都会向全校学生发表福音书式的演讲,所有学生都要穿半正式的服装出席。

在又一次星期三的晨会上,布林德尔像往常一样做了演讲,然后突然告知我们有一位重要来宾,说完他就走下了舞台。那时我正在读八年级,那一天令我永生难忘。一个年长一些的男人身着一件橙色连体衣裤,肩膀上扛着音响,从舞台的幕布之后走了出来。接着,一段大家耳熟能详的嘻哈乐节拍从音响中传出来。一些学生嬉笑起来,仿佛那人是个小丑;另一些学生则一脸困惑,但绝大多数学生都不由自主地随着音乐的节奏摇头晃脑。这个家伙确实引起了我们的注意。接下来,他关掉音乐,并介绍了自己。他叫弗雷德里克·格雷戈里(Fredrick Gregory),是一位非裔美国宇航员。格雷戈里操着一口华盛顿本地口音问道:“你们中有多少人喜欢这种节奏?它酷不酷?”学生们振奋起来,脸上露出了会心的笑容。“是的……节奏当然很酷!”他说。就这样,这次集会变成了一场派对。这位宇航员又问:“那你们知道这台音响为什么能制造出这些音乐吗?”他继续说,“能够拥有一台音响并且听到这些音乐,无疑是一件很了不起的事情。不过,更了不起的是‘拥有制作一台音响的能力’。正是因为学习了音响的工作原理,我才成了一位宇航员。我进入大学,学习科学知识,并且获得了工程学学位。”他的话使我们深受震动。格雷戈里来到我们学校,来到我们面前,并且清楚地向我们说明了科学的重要性。而且无论是在文化、社会和经济上,还是在地域背景上,他都与我们极为相似。最后,他总结道:“我和你们有着相同的背景,我能做到的事情,你们一样可以做到!”这不是我第一次考虑学习科学,但这次与以往都不同。

然而,我踏上科学之路并不是为了成为一位物理学家,以探究音乐中的物理学,或是揭示爱因斯坦的方程中的奥秘。我想成为一位机器人专家。在我的收音机、我的二手萨克斯,以及我凌乱的卧室里那些实验器材旁边,还堆着我的漫威漫画集。漫画中的超级英雄托尼·斯塔克(Tony Stark)制造了自己的钢铁侠盔甲,这给了我很大的启发。自那次学校集会之后,虽然我仍在学校爵士乐队中吹奏萨克斯,但我的兴趣已经转移到了科学上。

在临近毕业的某一天,保罗·皮泰奥先生把我拉到一边,对我说:“孩子,你是我见过的最有音乐天赋的两个学生之一,另一个是‘阿波罗剧场’乐队的指挥。我敢保证,我可以把你送入表演艺术中学(High School of Performing Arts)。”能够进入纽约市最好的音乐高中无疑是一个巨大的机会,也会让我的祖母脸上有光,但我从未告诉祖母此事,因为我已经有别的打算了。我已经走上了科学之路,并且决定进入德威特·克林顿高等中学(DeWitt Clinton High School)。

在有着约6 000名学生的德威特·克林顿高中的第一天,我就感觉自己格格不入。在英语课上,我和大家一起讨论哈姆雷特,突然,课程被窗外一些年轻人发出的声音打断了。那是一群拉丁裔的学生,正在玩手球、跳霹雳舞,还有人唱着“自由风格的战斗说唱”。这是一种即兴表演,节奏复杂,但极富韵律。说唱歌手们彼此竞争,并接受周围的热情观众的评判。我们的莎士比亚课老师班布里克(Bambrick)小姐是一位开朗的爱尔兰人,她激动地说:“看到了吗,这才是真正掌握了英语这门语言!”

我的生活发生了转向。我会翘掉我讨厌的课程,然后乘坐公交车去篮球场。在篮球场上,我们通常会打几场凑队球,以说唱以及在压平的冰箱包装纸箱上跳霹雳舞作为中场休息。在公交车上,我遇到了来自我所在中学的其他翘课的同学。我还无意中听到一些自称“百分之五”(Five Percenters)的人之间的讨论。这些人会就如下话题展开争论:来自外太空的类人外星人是否会与“亚洲黑人始祖”进行互动。这不是开玩笑。至于他们讨论的其他科幻主题,我也有所耳闻,并且我发现他们真的相信这些!我所在的高中是这些“百分之五”族向往的圣地,我们学校的学生从来不会与这些人搅和在一起。这些家伙身强体壮、少有笑容。我最初以为“百分之五”族只是一群暴徒,然而很快我就发现自己错了。在精神和思想的研究上,他们极有决心、高度自律。我和他们有一些共同之处,不仅仅是我们都翘课,并且我们都玩弄“科学”。“百分之五”族的日常活动是“种下科学”,这类似于某种知识辩论,有些时候以战斗说唱的形式进行。我们都想逃离我们面临的黯淡未来。我从漫画书、电子游戏以及对科学的热爱中寻求解脱。这些家伙的世界观来自他们的领袖克拉伦斯·13X(Clarence 13X),后者是马尔科姆·X(Malcolm X)的学生。在获得了精神上的启蒙后,“百分之五”族在纽约的大街小巷广泛宣传如下理念:

“百分之五”族正是那5%。当他们总是看到我独自一人坐在公交车上,静静地演算着我从数学老师丹尼尔·菲德尔(Daniel Feder)先生那里学到的方程时,他们就试图鼓动我参与他们有关外星生命形式的辩论,这些外星生物曾与亚洲黑人始祖进行互动。最后,他们向我发出邀请,希望我加入他们。诚然,我对他们所谈论的话题很感兴趣,但我克制住了自己,继续做我的微积分先修课程作业。虽然我从未加入“百分之五”族,但他们十分欣赏我,并且保护我免受那些经常欺负书呆子或弱者的暴徒的欺凌。我也很欣赏他们,因为主持人拉基姆(Rakim)就是“百分之五”族的虔诚一员,当时他刚刚发行了他的首张唱片,名为《埃里克·B是总统》(Eric B is President),风靡了整个纽约乃至全世界。拉基姆一直是我最喜欢的主持人。与现今的嘻哈乐不同的是,他的歌词能提升自我认识,他还像科学家一样传播他的即兴演奏。拉基姆注定作为最伟大的战斗说唱歌手而留名青史,因为他具有非凡的即兴演奏能力,他的说唱歌曲还有着独一无二的多重节奏。有时我会想,伟大的数学家莱布尼茨预言了拉基姆的出现,因为他曾说:“音乐正是这样一种乐趣,它源自人类思维在计数上的经验,而人类却没有意识到这就是一种计数。”拉基姆将自己歌曲中的节奏视为“种下科学”。他的经典歌典《我的旋律》( My Melody )的部分歌词如下:

这正是我在讲述的东西,我像科学家一样“种下科学”;

我的旋律是一段代码,是下一段特有的插曲;

麦克风的声音被扭曲,时刻有可能爆炸;

我把麦克风控制在零摄氏度,把主持人冻结,让他们变得更冷;

听众像太阳系一样活跃……

一年之后,我升到了高中二年级,开始学习物理课程。我非常紧张,而且并非只有我这样,所有坐在教室前面的书呆子都很害怕。一个身材瘦削、头发蓬乱且戴着眼镜的男人走进教室,在黑板上写下了一个非常简单的方程,只有3个字母和一个等号: F = ma ,意为力等于质量乘以加速度。当外力作用于某个物体之上时,这个物体就会加速运动。当外力相同时,物体的质量越大,它的加速度就越小。那时的我们从未见过这样的方程。丹尼尔·卡普兰(Daniel Kaplan)先生走到教室中间,坐在一张空桌子上,然后从口袋里掏出一个网球。他把网球扔向空中,随后又接住了它。见每个人都很专注,他便知道自己不必再做第二遍。少顷之后,他问:“当球回到我手中的时候,它的速度是多少?”所有人都沉默了,没有人知道答案。就在那一两分钟里,奇迹发生了。我想象着那个网球向上运动,停在我们头顶上方,然后回到卡普兰手中的情景。我一次又一次地重现了这一场景。我想象着自己就是那个网球。我的双手发抖,而不知何故。可能是我的眼睛出卖了我,卡普兰注意到了我。

“你叫什么名字?”他问。

“斯蒂芬。”我说。

“那么,斯蒂芬,你觉得它的速度是多少?”

在一阵惊愕之后,我脱口而出:“球回到你手中时的速度与它离开你的手时的速度是一样的。”

卡普兰脸上露出了非常满意的笑容:“回答正确!这就是自然界中的一个神圣法则,叫作能量守恒。”

卡普兰回到黑板前,通过简单的加法和乘法,应用方程里的字母 F m a 展示了能量是如何守恒的。这是一个通过网球来论证和演示的神圣法则。这是我人生中第一次看到,一些特定的事件结合起来就有了意义。我以一种之前从未体验过的方式理解了有关世界的某些事情。这些方程让我回想起了7年前我和爱因斯坦“相遇”的场景,以及我看着玻璃之后那些神秘的方程时所感受到的吸引力。现在,4个符号的力量恰到好处地结合在一起,组成了一个揭示网球的运动,甚至是宇宙中行星运动规律的方程。下课后,卡普兰先生走过来,对我说:“最伟大的物理学家都有着天赐的直觉,而你有这种直觉。稍后来我办公室一趟。”或许是受“百分之五”族的影响太深,那一刻我不禁怀疑我是否会被引荐加入一个秘密组织。

卡普兰曾是一位训练有素的专业作曲家,也是爵士乐上低音萨克斯演奏者。后来他应召入伍,致力于研究雷达技术。最终,卡普兰被物理学深深吸引了,回美国后继续攻读物理学研究生,不过他并没有放下他的萨克斯,而且一直坚持作曲。

因为卡普兰,我想成为物理学家的热情更高涨了。他是音乐系和科学系的系主任,当我进入他的办公室时,看到了一幅爱因斯坦的巨幅画像,正对着它的是一幅约翰·柯川的画像。这是我第一次看到这两个人的画像被放在一起。为什么卡普兰先生会同时拥有一位爵士音乐家和一位物理学家的画像?后来,柯川成为我最喜欢的爵士音乐家,因为我们都崇拜爱因斯坦。“你有着很敏锐的物理直觉,但若想成为一位物理学家,你还需要学习很多数学知识,因为数学是物理学的语言。”卡普兰说。我告诉他,我读过一点有关爱因斯坦的书,知道物质可以转化为能量。他的回答令我永生难忘:“看到那本书了吗?”他指着一本名为《引力》( Gravitation 5 的鸿篇巨制,“这本书介绍了爱因斯坦的广义相对论,而广义相对论揭示了空间、时间和引力背后的奥秘。如果你想成为一位物理学家,就必须进入大学学习,”他继续说,“你若是想读这些书,或者有任何问题,可以随时来我办公室。”

只要有闲暇时,我就会去卡普兰先生的办公室。我会读他推荐的书,与他讨论物理学和音乐,甚至经常忘了吃午饭。有一天,卡普兰给了我一张柯川的唱片《巨人的步伐》( Giant Steps )。事后看来,这张1960年发行的开创性唱片正是柯川“纸片声”(Sheets of Sound) 的典范,是爱因斯坦那弯曲的时空结构的音乐体现。在卡普兰的鼓励下,我退出了高中爵士乐队,转而开始在纽约城市学院学习微积分。然后,几乎一切都开始发生转变。

20世纪80年代中期,美国人的穿着逐渐从喇叭裤变为氨纶裤,美国总统从吉米·卡特(Jimmy Carter)变为罗纳德·里根(Ronald Reagan),而布朗克斯区则充溢着艺术创造的活力。哈维·弗格森(Harvey Fergurson)是我最好的朋友之一,得知我会吹奏萨克斯之后,他便邀请我加入他新成立的嘻哈乐乐队,乐队名为“提姆巴克3”(Timbukk 3),由嘻哈乐的先驱阿弗里卡·蓬巴塔(Afrika Bambaataa)与贾兹·杰(Jazzy Jay)指导。蓬巴塔以在世界范围内广泛传播嘻哈乐,并建立了“环球祖鲁联盟”(Universal Zulu Nation)而闻名,这个联盟通过嘻哈乐让成员摒弃恶习,追求和平。“母语”(Native Tongue)是一个“自发嘻哈乐艺术家”共同体,“提姆巴克3”希望成为这个共同体在布朗克斯的分支。探索一族(A Tribe Called Quest)、丛林兄弟(The Jungle Brothers)和迪拉索(De La Soul)是“母语”中的典型代表。蓬巴塔的录音室名为“强大城市”工作室(Strong City Studios),位于布朗克斯北部。在那里,我录制了打击乐,并且让贾兹·杰为我录制了萨克斯。我爱上了在录音室里的那种兴奋感。当我的中音乐器对准麦克风时,我看到贾兹与哈维一边随着音板摇头晃脑,一边记录着我演绎的柯川的连复段,之后他们会把我的演奏拆分为不同的样本段,并把它们纳入自己的说唱歌曲。一切都是那么顺利:我们的合作像是插上了想象力的翅膀,而几个月之后,“提姆巴克3”就收到了一份唱片合约。那是1989年,嘻哈乐在国际上的吸引力和影响力正呈爆炸式增长,成为打击乐创作者和制作人的大门也正在向我敞开。然而,在内心深处,我知道自己在音乐上还不成熟,尤其是在吹奏萨克斯上。更重要的是,物理学仍深深地吸引着我。对我来说,潜藏在方程与事物中的规律比嘻哈乐之路更为重要。所以,我最终决定进入大学。

我在布朗克斯长大,尽管生活在那里会遇到各种挑战和荒谬的事情,但那里于我成为物理学家而言却是一片丰饶的土壤。生活在布朗克斯时,我有很多机会成为一个音乐家,我的侪辈(战斗说唱歌手、霹雳舞者、打击乐手和“百分之五”族)身上都充满了创造力,不过,我挚爱的老师(尤其是卡普兰先生和布林德尔博士)却鼓励我去追逐自己真正热爱的事物。卡普兰先生是我的榜样,他向我展示了我可以同时成为音乐家与物理学家,并且鼓励我在物理学领域开创自己的一片天地。然而,我依然纠结于我的选择是否正确。为了消除自我怀疑,我必须找到某种方法,让我同时钟爱的音乐与物理能互相交流。卡普兰办公室里爱因斯坦与柯川的画像相对而立的画面一直深藏在我的脑海中,这代表着物理学与音乐之间的对话,而那就是我未来的生活。

在大学里,事情又有所变化。我主修了物理学,走上了职业物理学家的道路。虽然我也修了少量的乐理课,但实际情况是,在大学里我投入到音乐上的精力很少。直到读研究生时,我才真正开始探究音乐与物理学之间的联系。 KnQmykWYh18iNOhKNlT7JcxxIxFSnrNR8juLVnyrii0fC7PI53hgPY9IUpHujSEC

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