第四节 乐律研究的成就 徐寿一生都爱好研究乐律之学。他年轻时以复制古乐器开始为人所知,晚年又因研究律管的管口校正而赢得了西方科学界的赞誉。十九世纪七十年代,他研究了律管的半黄钟与正黄钟不相应的问题。这是中国律学史上一个困扰了人们上千年的老问题。中国古代向来以弦定律,以管定音。古人认为管弦同律,依此,则黄钟律管与长为其一半的半黄钟管应该刚好相差八度音,可是实际则不然。在中国古代,只有晋代的荀勖(?—289)和明代的朱载堉(1536—1611)研究过律管的校正问题。徐寿研究了朱载堉的成果,认为其结果“理虽近似”,但“尚未密合”①。他从缩小管长来研究这个问题,用九寸长的开口铜管(即清制黄钟管)实验,发现截去其一半,无法得到八度音,但再截去半寸稍长一点,则能准确地得到八度音。他用不同管径的铜管实验都得到了一致的结果。徐寿这项研究的科学价值在于他用简单的实验得到了律管管口校正的一个经验数据,并以实验否定了弦管同律论。然而,他的这一结果却与英国物理学家丁铎尔(J.Tyn-dall,1820—1893)《声学》(由徐建寅和傅兰雅译出,1874年出版)的有关论述相矛盾。1880年11月,徐寿让傅兰雅将他的实验结果翻译成英文,报告给丁铎尔,就为何他的实验与《声学》不符,管口校正的科学计算以及弦管不同律的真实原因等问题向丁氏求教。显然,徐寿和傅兰雅都感到这一实验结果是一项有意义的科学发现,因此,他们将信同时也寄到了英国著名的科学刊物《自然》(Nature)杂志社。那时,关于管口校正的研究在欧洲正引起许多科学家的研究兴趣。其中最著名的是英国物理学家博赞基特(R.H.M.Bsanquet)的系列研究和英国著名物理学家瑞利勋爵(LordRayleigh,J.W.Strutt,1842—1919)在其巨著《声学理论》(Theory of Sound)中发表的理论推算公式。他们的研究从理论和实验两方面基本上解决了管口校正的问题。徐寿的研究几乎与他们同时,尽管结果比较粗略,但仍然引起了英国科学家的极大兴趣。《自然》杂志于1881年3月10日以《声学在中国》为题,发表了上述信件。编者在按语中指出:“我们看到,对一个古老定律的现代的科学的修正已由中国人独立地解决了,而且是用那么最简单、原始的器材证明的。”在西方科学大举进入中国的十九世纪后半叶,徐寿的管口校正结果在《自然》杂志上的发表,可以说是近代以来中国科学家在西方科学杂志上第一次发表自己的研究成果。
①郭嵩焘:《伦敦与巴黎日记》,第431页。
①郭嵩焘:《伦敦与巴黎日记》,第431页。