横跨娱乐和科学两界:她是首位在英国皇家学会演讲的女性

作者: 小庄

来源: 微信公众号“科学技术研究中心”

发布日期: 2020-03-17 08:16:50

玛格丽特·瓦茨·休斯是首位在英国皇家学会演讲的女性,她横跨娱乐和科学两界,发明了一种装置用于声音共振实验,展示了声音产生的几何图案,开启了音流学的研究。

英国皇家学会成立于1660年,是世界上现存的最古老的国家科学机构,其早年在科学的指导、传播方面开创了几乎是革命性的局面。从1665年开始,他们推出了《哲学学报》,这也是历史最悠久的连续出版的科学期刊,确立了同行评议的重要概念。此外,像是胡克的《微生物学》和艾萨克·牛顿的《数学原理》这样的殿堂级经典著作,初版也是由他们出版介绍给大众的。

这个学会还有一个对后世影响巨大的传统,称作Soirées,意为晚会,就是在聚会上介绍科学发现,也被称作Conversazioni。最初这种晚会以私人聚会形式出现,直到1871年,学会专门成立了Soirées委员会,并辟出活动津贴,赞助酒水饮料和音乐娱乐,把它办成了一项喜闻乐见的公开活动,并在1876年开始邀请女性来参与。1891年左右,Soirées终于迎来了它的第一位女性演讲者。

玛格丽特·瓦茨·休斯(Margaret Watts Hughes)都是一位足够传奇的人物,堪称他们那个时代的海蒂·拉玛(Hedy Lamarr),横跨娱乐和科学两界。她的真实身份是一位威尔士歌手兼作曲家,却在演唱之余发明了一种装置,用来进行声音共振实验并对这种现象加以观察,把声音产生的几何图案展现、记录下来。

一百多年前的非凡夜晚,在皇家学会的晚会上,面对台下黑压压一片带着好奇和挑衅目光的绅士们,玛格丽特开始介绍自己拍下来的那些“声音图形”(Voice-Figures)。

她制作了好几种样子的eidophone,并以示意图把它们画了下来。

在表演中,则大概是下面这个状况——演讲中,玛格丽特提到,自己先是用沙子和石松粉来进行实验,后来又换成了薄薄的液体,比如水或牛奶,将eidophone上那个覆盖着薄膜的圆盘覆满。当管子里传出合适的音调时,液体表面就会出现美丽的图案,并且随着音调变化而变化,甚至,较高的音符出现时,液体会被激起一股水花。为了更好地观察这股水花,她甚至需要改变液体的密度。

而加入其他粉末或颜料,也能获得格外惊艳的图案效果,越到后来,越神奇。

玛格丽特所涉足的领域,正是后来被命名为“音流学”(Cymatics)的声音研究方法,通过在板、膜片或薄膜表面看到声音的振动,瑞士生理学家和博物学家汉斯·詹尼(Hans Jenny)在其1967年的同名著作中命名了这个词,其来源于希腊语“kuma”,意思是“巨浪”或“波浪”,用来描述声音和振动对物质的周期性影响。

对“音流学”的讨论和研究,实际上可以追溯到达·芬奇、伽利略和胡克,达·芬奇注意到了桌子上灰尘的图案变化,伽利略在刮擦黄铜板看到了铜屑形成的细条纹,胡克则用小提琴和面粉来展示了这种现象,不过真正奠定了其学科基础的,是一位德国人恩斯特·克拉德尼(Ernst Chladni)。

而在那个世纪末,另一位女性以自己发明的机器将这个美丽的佳话继续,虽然并不为很多人所知,但玛格丽特·瓦茨·休斯不该被从声音科学的这段历史中抹去。当然,她也有将自己的实验和发现出版出来,是一本叫做The Eidophone的小册子,幸有此举,使得我们还能看到当年那些令人惊叹的“花形”。它们的原型则已经成为玻璃上的艺术品,经过现代手段的修复,被放置在美术馆里,简直带上了一股神圣灵光。

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