Mål for mål: En musikalsk videnskabshistorie
Thomas Levenson
Simon & Schuster
Videnskab og musik har begge brug for instrumenter. Fra denne almindelige tråd væver Thomas Levenson et fascinerende billedteppe, et farverigt panorama af videnskabelig og musikalsk udvikling gennem tre årtusinder, fra Pythagoras og alkymisternes værksteder til Yo Yo Ma og Media Lab på MIT. På trods af dets rækkevidde er dette ikke noget tørt af rent akademisk interesse; den er fuld af vidunderlige historier, biografiske skitser og beretninger om, hvordan tingene fungerer. Levenson er så nysgerrig og begejstret for sine emner, at han vekker en læsers interesse, uanset om han fortæller os, hvordan Ktesibios fra Alexandria byggede det første orgel omkring 270 f.Kr. - han tilpassede en messing-vandpumpe, han havde opfundet for at slukke ild - eller hvorfor computere uanset hvor kraftfuld, aldrig vil være i stand til at forudsige vejret ud over næste måned.
Dette er en eklektisk historie, mere subjektiv end omfattende, der sigter mere mod at vise, hvordan forskere og komponister tænker på deres forfølgelser end på at katalogisere deres værker. Det er fyldt med anekdote, uklar detaljerede, nysgerrig digression, der giver en fornemmelse af, hvordan historien virkelig sker. Af brillernes historie, for eksempel, lærer vi, at "Petrarch erhvervede sit par i det sidste årti af sit liv, engang i midten af 1360'erne." Men videnskabsmænd fra det 14. århundrede, der var viet til at afsløre Gud gennem iagttagelse af naturen, var mistænkelige: "Nogle gange, da dårligt fremstillede linser var, ville briller forvrænge figurer eller ændre de farver, som et uhjælpet øje ville opdage. Konklusionen var åbenbar: briller vildleder øje og forringe visionens centrale funktion - at se sandheden direkte. Sådan lureri hørte til trusler, ikke dem, hvis forretning det var at spore bevisene for det guddommelige gennem videnskab. "
Brugen af videnskab til at kende den sande eller guddommelige rækkefølge af ting kan spores til Pythagoras i det sjette århundrede f.Kr. "Opdagelsen, der transfikserede Pythagoreerne, var, at oktaven og andre intervaller, som ligesom oktaven lød harmonisk og glat, forekom ikke blot ved en tilfældighed, men som ved design. Pythagoras blev krediteret i antikken med erkendelsen af, at der var en dyb forbindelse mellem matematik, tal og lyd: Han opdagede, at de grundlæggende intervaller i musik blev skabt af de perfekte forhold mellem længderne af streng eller rør bruges til at generere noterne. " I denne observation så grækerne et univers og beskrev planetenes ordnede bevægelser i tal, der blev "sfærernes musik." "Pythagoreanerne var ikke videnskabsfolk; de søgte magi i antal, " skriver Levenson. "Men stadig, her er videnskaben begynder."
Før videnskaben opstod i noget som dens moderne form, blev videnskaben formet af Aristoteles filosofi, de okkulte regler for alkymi og kirkens autoritet. Levenson ser moderne videnskab opstå i midten af det 13. århundrede, i Paris, hvor en Oxford-uddannet franciskan, Roger Bacon, stillede, at spørgsmål om naturen kunne besvares ved observation, ikke kun ved hjælp af Bibelen. Hvis man for eksempel ville vide, om begge dele af en podet plante bevarer deres individuelle sjæle, kunne man konkludere, at de gør det ved at se på de frugter, de bærer. ”Bacons inspiration var at erkende, at viden om Gud kunne findes i naturens bog, ” skriver Levenson.
Bacon studerede optik og lavede nogle små forstørrelseslinser af glasdråber, men det tog flere århundreder, før Galileos teleskop og Leeuwenhoeks mikroskop knuste de gamle synsvinkler. Mens Galileos brug af teleskopet til at finde nye fakta i naturen bragte vredet fra kirken i Rom, blev Leeuwenhoek født i det mere tolerante Holland i samme år (1632), som inkvisitionen prøvede og fordømte Galileo.
Leeuwenhakes undersøgelser af den usynlige mikroskopiske verden omdefinerede sandhedens natur. "Det middelalderlige øje, Roger Bacons øje, var passivt, " skriver Levenson. "Bacon kiggede på det, der gik foran hans øjne og stoppede, da han havde set nok til at genkende Guds hånd i naturen." Leeuwenhoek blev såvel eksperimentel som observatør og kom aktivt ind i verden, hvor hans instrument blev udsat.
Med Isaac Newton nåede videnskabsmandens søgen efter orden i naturen nye højder. Med et sæt af matematisk udtrykte Naturlove kunne Newton undersøge universet og håbe på at se Guds design, "Den første sag". Men som Levenson påpeger, Newtons Gud skulle findes i naturen og dens love, ikke længere gennem dem, og dette medførte en dybtgående ændring i videnskaben selv: ”Middelalderlige mænd kunne stoppe, når de havde opnået deres objekt, når de havde set nok. Den nye, moderne slags videnskabsmand havde ikke sådan held; [denne videnskab] ... krævede, at de fortsatte med at søge nye beviser, der ville bekræfte eller modbevise deres ideer ... uden ende i syne. ”
Newton og hans samtidige havde opnået en metode til at kende naturen, der syntes elegant og sikker. I musik blev denne følelse af orden bragt til perfektion i værkerne af Johann Sebastian Bach. Men ligesom det 19. århundrede ville erstatte Bachs sublime orden med Beethovens sammenstødende harmonier og uoverensstemmelser, var sikkerheden i Newtons orden at give plads til en ny matematik og videnskab om usikkerhed, kvanteteori og kaos.
Omfanget af ændringer vises af Levenson i to afslørende anekdoter. Tidligt i det 19. århundrede forudsagde den franske astronom Pierre Simon de Laplace, at videnskaben ville "omfatte bevægelser af de største legemer i universet og i det letteste atom i samme formel." Og da han blev spurgt af Napoleon, hvorfor han havde forladt Gud fra sine ligninger, svarede Laplace: "Jeg har ikke brug for den hypotese." Men i slutningen af århundredet konkluderede den franske matematiker Henri Poincare, "Ikke kun videnskab kan ikke lære os tingene, men intet er i stand til at lære os det, og hvis nogen gud vidste det, kunne han ikke finde ord for at udtrykke det. "
Poincare havde fortjent retten til at sige dette ved at matematisk bevise, at Newtons ligninger for planetbevægelse, mens de arbejdede for Jorden og Månen (som var så vidt Newton tog dem) aldrig kunne arbejde for endda tre himmellegemer, lad alene hele planetsystemet. "Vi kan ikke kende alle fakta, " argumenterede Poincare, "og det er nødvendigt at vælge dem, der er værd at blive kendt."
Levenson siger forskere og komponister af musik, Levenson, er stadig engageret i den pythagoreiske søgen efter abstrakt orden - hvad enten det er videnskabeligt opdaget i naturen eller opfundet af komponistens sind. Der har syntes at være en stor forskel mellem denne slags orden, mellem opdagelse og opfindelse, virkelighed og fantasi, sandhed og skønhed. Men hjertet i Levensons historie er den langsomme og stadige erosion siden Newton af denne klare sondring.
Poincares ord blev hurtigt efterfulgt af en anerkendelse blandt dette århundredes fysikere og filosoffer, at naturens hemmeligheder kun var selektivt og subjektivt tilgængelige for os. Einsteins relativitet knyttet viden til en observatørs særlige perspektiv. Heisenbergs usikkerhedsprincip viste, at man aldrig kunne vide både positionen og hastigheden af en atompartikel, for ved måling af den ene ændrede du den anden. Tilsvarende blev det konstateret, at lys vises som en bølge eller en partikel afhængig af, hvordan det måles.
Alt dette, antyder Levenson, var implicit i de tidlige triumfer i Galileo og Leeuwenhoek. "Teleskoper og mikroskoper, " skriver han, "udvider ikke blot menneskets syn. De indsnævrer det og begrænser synsfeltet. Leeuwenhoek, der skænder mod mikroberne, der svømmer i vandet ved Berkelse Mere, kunne se en by i en enkelt dråbe, men ikke selve dammen. "
I sidste ende fører denne type observationer til et forsvindende punkt, hvor vi ikke kan vide alt og skal vælge hvad der er værd at vide. Og her ser Levenson den dybeste forbindelse mellem videnskab og musik. Testet af et stykke musik er dets skønhed; i et univers, hvor sandheden afhænger af vores valg af fakta, kan dette også være den bedste test af en videnskabelig teori.
For Einstein, rapporterer Levenson, kunne en teori være for smuk til at være falsk: Einsteins mest berømte epigram blev spurgt om spørgsmålet om, hvad han ville gøre, hvis målingerne af bøjende stjernelys ved formørkelsen i 1919 var i modstrid med hans generelle relativitetsteori. Han sagde: "Så ville jeg synes synd på den gode Herre. Teorien er korrekt."
Paul Trachtman er en freelance forfatter med base i landdistrikterne New Mexico.
