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万花筒

　　在一个地毯厂的美工设计室里，每个设计师的面前都有一个圆筒，设计人员一面转动一面往里看，每当看到一幅，他认为合适的图案，就停止转动，把它描绘下来。

　　他们用的设计工具就是我们孩提时代的玩具——万花筒。

　　万花筒是19世纪初英国的物理学家勃罗斯特发明的。他在童年时代就十分喜欢光学实验，一生中把大部分时间都花在他所喜爱的光学上了。一天他正在用多面镜子研究光的性质，他看到在几面相对放置的镜子里经过多次反射呈现出来的景象，在脑子里突然闪出了一个念头，如果在镜子组成的空腔里放上一些花纸，就会成一些对称的图案，每变动一下花纸的位置，图案就会变换一次。

　　但是，如何才能使图案不断地变化呢？

　　于是他做了一个圆筒，筒壁上放上成角度的三面镜子，花纸放在筒端的两层玻璃之间，这样就成了一个万花筒。

　　勃罗斯特设计的万花筒一夜之间便获得了意外的成功。在三个月内，巴黎和伦敦的商店里卖出了20万架万花筒。一个举动就能产生一种漂亮图案的万花筒，算得是当时的电视机。一旦一个图案消失了，要转动几个世纪才能重现出同样的组合，不仅儿童喜欢，成人也爱不释手。

　　万花筒的发明被列入科学重大发明而载入史册，许多制作精巧的万花筒被收藏在博物馆中。

　　万花筒在人们的手里不断地改进，花样翻新，有的人在万花筒里放上30～40个像教堂塔尖一样的玻璃小瓶，里面装上油，在油里浸着玻璃粒、细珊瑚片、贝壳末和沙粒，这些密封的小玻璃瓶一动，瓶里的那些闪闪发光的微粒就会升降，除了这些东西以外，还放入扎紧的细丝线、马鬃以及各种螺旋形的、弯曲的小东西，使万花筒转动起来，就像在欣赏一场千变万化的芭蕾舞的表演。

　　现在，虽然电视、各种电子游戏充斥市场，但是经营万花筒的商人还是满怀信心，他们将用最新的光导纤维和电声原件生产新型的万花筒。

　　风靡世界的小木块

　　到1982年，全世界已销售了l亿多万只魔方，从5岁的稚童到白发的数学大师，都成了魔方迷，许多人为了解开这个魔方的难题，废寝念食，魔方的浪潮席卷全球。

　　发明魔方的鲁比克也很快变成百万富翁。

　　鲁比克是匈牙利人，过去他只是一个月薪150美元的大学教授，如今成为全匈牙利最富有、最著名的人，但是他仍然是沉默寡言的人。他喜欢思考，鲁比克从小就喜欢智力游戏，他的母亲是一个诗人，父亲是一个飞机设计师，在第二次世界大战中他降生在一个防空掩蔽所里，从小学到大学，他一直认为自己是一个中等偏上的人。他是学习建筑的，对空间概念和几何形体特别感兴趣，家中摆着各种纸板和木块。在发明魔方的初期，他用橡皮筋把这些木块联在一起，他又用各色的颜色纸贴在这些木块上，他把这些小木块摆来摆去，但是橡皮筋经常绷断，他在思考怎样用一个办法把这些木块联在一起，又不防碍这些木块的自由运动，后来他想到了现在的这种联结方法。

　　鲁比克自己动手又锯又锉，终于把这些小木块装配在一起，再贴上不同的颜色，魔方就这样诞生了，鲁比克压根儿就没有想发明什么，他只是自己的一种爱好，在扭动魔方的时候，他感到惊奇，颜色木块的变化莫测，而且无法将任意扭动的魔方恢复原状，他计算了一下，如果随意扭动魔方，要想恢复原状，若每3秒钟转动一次，全世界的人用3个世纪才能将魔方复原，这使鲁比克感到惶惑，他决心找到一条能把魔方迅速复原的捷径。

　　一个多月，他足不出户，废寝忘食，最终解决了这个问题，他高兴地表演给母亲看，母亲很高兴，因为儿子可以好好吃一顿饭了。

　　1975年他申请了专利，1977年获得了专利权，鲁比克不知道在世界上日本人和美国人也在研究魔方，日本人石毛的魔方机构原理和鲁比克的几乎一样，美国人尼柯尔斯的魔方是靠磁力来联结的，但他们的专利申请稍晚一些。

　　魔方虽然发明了，但是如果没有生产的推广，魔方绝不会创造巨大的财富，这要归功于拉奇，他原是匈牙利人，后来移居奥地利。是他发现了魔方，要求去西方生产。但是匈牙利的外贸官员认为魔方没有市场，在国际玩具展览会上，没有人对展出的魔方有兴趣。拉奇问：“魔方是怎样展出的？”官员回答说：“是和一般的玩具放在一起。”拉奇一下就发现销路没有打开的原因。

　　他找到了鲁比克，在他的印象里，鲁比克穷得像一个乞丐，但同时也发现鲁比克是一个天才，他对鲁比克说，他可以卖出去几百万个魔方，鲁比克教给他复原魔方的方法。几个月后，拉奇在巴黎的玩具博览会上大出风头，他向观众表演魔方的奇妙，人们像潮水一样涌到他的周围，其中就有英国的玩具专家克莱默。

　　克莱默拉着拉奇的手说：“让我们来创造一个世界奇迹！”

　　一年后他们和美国的爱迪生公司签定了生产100万个魔方的合同。1980年魔方热在世界范围内兴起，1982年，在布达佩斯的世界魔方锦标赛上，一位来自美国的选手，用了22．95秒的时间把魔方复原，获得冠军，这比鲁比克的方法更加迅速，迄今为止，使魔方复原的最少步数是52步，有人认为可以转动22次就可以。

　　魔方引起了数学家和物理学家的兴趣，数学家在计算机上用群论的方法进行研究。南加州的物理学家把魔方作为模型来描述基本粒子。

　　魔方取得了成功，鲁比克从魔方销售额中提取5％，他变成富翁，成为世界上人人皆知的人物，但是他还是那个样子，他把20万美元作为发明基金，自己仍在研究新的家具和玩具。人们问他是不是可以研究比魔方更好的东西时，他说“我的生活就是解谜”。生活是复杂的，每一个问题的解决要靠你自己。

　　乒乓球

　　乒乓球，英国人称为“桌子上的网球”、日本人叫做“桌球”。乒乓二字是我国会意击球的声音而创造出来的，现已得到各国的公认。

　　那么，世界上第一个乒乓球是什么样子的？是谁最先玩这种球的呢？

　　在我们的地球上，有一个地方叫南美洲，那里是天然橡胶的故乡。那里有许多橡胶树，割破树皮，流出乳白色的汁液，当地的印第安人叫它“树的眼泪”。他们等这种乳汁凝固起来，搓一搓，便成了有弹性的小球。每天晚上一群群印第安人聚在一起，唱歌，跳舞，把这种实心的橡胶球抛来抛去，玩得非常开心。

　　15世纪，探险家哥伦布到了这里，感到很新奇，就把这种橡球带回到欧洲，献给了西班牙国王。王宫里的人拿来玩耍，也觉得很有趣。不过，这种球稍稍受热就会变软，沾手，很不干净。于是有人就制作了小木板，握在手里来拍打。这样，最早的乒乓球和球板虽然有了，但还没有走进室内。

　　又过了一些年，有的贵族为了夸耀自己的富足，叫工匠用象牙刻制乒乓球。这种象牙球比橡胶球坚硬，也有弹性，不会变形。但是，造价太高，一般人玩不起。象牙球打在球板上会发出咚咚的响声，很好听。所以，希望找到一种代替象牙的材料。

　　1893年，美国人古德意发明了橡胶硫化技术，使橡胶的弹性和坚固性都得到了改善，于是便制得了空心球。空心球很好玩，但较轻，在户外玩时常被风刮走。有的人在室内的桌子上摆开阵势，两个人面对面手握木板推来挡去。这大概就是打乒乓球这种运动项目的开端吧。

　　1869年，美国人海立特受一家公司的聘用，研究乒乓球的代用材料。他想：从橡胶树上取橡胶太少，象牙昂贵。能不能用很便宜的棉花？海立特用碱等化学药品处理棉花，然后再与硝酸、樟脑等作用——终于制成了一种新材料，名叫赛璐珞，即假象牙。

　　赛璐珞很轻，可塑性大。只要把这种假象牙料片放在模具里压成两个半圆球坯。再用黏胶剂把球坯合拢，通过圆形热压机之后一个个圆圆的小小乒乓球就制成了。乒乓球怕高温、怕挤压、怕明火。在80℃时即软化变形，所以压扁了的乒乓球在这个温度的热水里泡一下，就能复原。

　　乒乓球虽小，但打时的速度快，变化多，技术要求高。特别是对判断力的锻炼，要求运动员眼疾手快，抓住稍纵即逝的机会，对培养顽强拚搏的精神，很有好处。因此，乒乓球已经成为一项世界性、普遍性的体育运动。现在，国际乒联规定乒乓球比赛改为使用橘黄色球了。

　　象棋

　　虽然大多数象棋史学家们认为象棋的发源地在印度，然而李约瑟却证实了它起源于公元6世纪的中国。象棋现在为一种军事娱乐游戏，但它的起源却与天文学、磁学和占卜术有关。

　　现在的中国象棋既不同于中国古代的象棋，也有异于现在的国际象棋，这使得许多流派的学者忽略了这一游戏的中国渊源。例如，1968年，A·E·J·麦克特·比森在谈论象棋历史的文章中说：虽然中国人声称早在大约2072年前的汉朝军事征战时期就已发明了象棋，但中国象棋却仅是印度中世纪的游戏——“杀传”祭的变种。实际上，现在的中国象棋是再次传入中国的外来产物，它的确起源于我国，在印度经过改进后，又流入我国的。

　　现在的中国象棋棋盘有64个方格，在棋盘的中间有一条河，它原先象征着银河，有些棋子是不能过河的。如对垒的双方各有两“人”，称之为“相”，它们不得过河。而双方各有的两个“车”却可以过河。中国象棋的“帅”和

　　“将”与国际象棋的“王”相似，但它被限制在一个由四个格子组成的城堡中，一次走一个格。双方各仅有五个兵，它们可以过河，但不能后退。更为有趣的是，双方各有两个棋子叫“炮”，它不能捕杀前面直对的一个棋子，而只能捕杀相隔的棋子，如同炮兵越过第一个棋子的头顶在射击。

　　李约瑟认为象棋对阵的两个“王”最初象征着太阳和月亮分摆在两边的棋子象征着行星，每一边14个，共为28个星宿。李约瑟认为“炮”也许是彗星。东汉的历史学家班固的《弈旨》中说：

　　“北方人称棋为弈。它具有深刻的含义。棋盘必须是方的，因为它象征着大地。其直角表示正直。两方棋子分为黄子与黑子；其差别表示阴和阳。罗布于棋盘上代表天体。这些含义既已清楚，那就看下棋人如何移动棋子，而这又与王政相关。按照规定，所允许的范围两方对手都要服从这些规定。这就是道的严谨。”

　　在我国古代，棋类游戏的变化很大。李约瑟强调指出：“汉语把占卜形式和棋本身的军事游戏都用棋的形式表现出来，但我国人民不仅可以叫出它们的名字，而且清楚地知道它们相互间的联系。这游戏虽然没有特殊的规则、人数的方式，但重要之处在于具有预示未来事件的魔术般效果。

　　关于中国象棋的起源年代，李约瑟说：“早先中国称下棋为弈，这在孟子的两篇文章中提到过。”现知最早记载象棋的书《象经》是公元6世纪写成的。当时一个叫宇信的将军将其题名为《象经》。实际上是一个皇帝创制了象棋的棋制。一本名为《丹铅总录》的书中说：

　　“传说象棋是北周武帝（公元561年至公元578年在位）所创制。按后

　　《周书》，天和四年（公元569年）武帝完成了他的《象经》的写作。他召集百官上殿，并向他们讲说……《象》中有日、月、辰之象……有必要对其予以学术评论，并向百官解说。”

　　正像现代中国象棋子常是扁平的木头圆子一样，许多古代中国象棋棋子是圆圆的青铜子，上面刻着它们所代表的角色。在大英博物馆仍保存着几个这样的棋子，不过，它们已经不被人们所注意。那里还有一些星图，其中一些标有大熊星座（即北斗星）。虽然象棋在我国起源的事实被人忘却了，但象棋占星术的重要性却被印度一个阿拉伯人所领悟。公元13世纪有一首拉丁文诗把占星术的符号系统赋予了每一个棋子，这说明在那时的欧洲，人们对象棋占星术已有所认识。

　　象棋在欧洲最早的文献记载大约是公元1011年在比利牛斯山脉地区。这一游戏传入西班牙与阿拉伯人有关。阿拉伯人从印度获得有关象棋的知识。公元7世纪的印度，象棋被称为“杀传祭”。

　　概述象棋这一游戏在我国能够得到发展的唯一原因时，李约瑟说：“重要的是应注意到，只有在中国，阴阳理论的盛行才促使产生了象棋的雏形——一种既有天文性质又具有充分格斗特点的占卜术，继而发展成一种带有军事含义的游戏。”

　　牌戏

　　没有人确切地知道牌戏发源于何处，起源于何时。有人说牌戏是一位中国皇帝为了取悦他的宠妃而发明的，似乎还有一些类似的故事，提到的时间还要早一些。无论如何东方的某些地方在公元1000年前很可能已有人玩牌了；牌戏在1300年前后传到欧洲。如果情况真是这样，牌戏还要晚100多年才传到英国。西方最初制造的实际是“塔罗特”。这种牌是带画的，22张一副，跟来源于东方的成套和有数目字的牌相对应。塔罗特牌过去用于占

　　卜，现在还用于占卜，但是到十四世纪末叶，这种牌就跟56张一副的东方牌结合起来了。最早的记分牌戏使用78张一副的牌。这种有趣的小游戏在意大利称为塔罗奇，在德国称为塔罗克，在法国称为塔兰。显然英国从未有过这种游戏。

　　是法国人最先采用现代的52张一副的扑克牌（欧洲大陆至今还有32张一副的扑克牌），也是他们使四套牌获得了目前的记号。然而英国人却改变了牌的名称，例如，代表方块的符号，按法文就称为“方形”，而英国人则称之为“钻石”。在英国最早发展起来的有点渊源的牌戏是惠斯特；惠斯特似乎是从其它的各种牌戏，其中包括早在十六世纪就有人玩的“胜利”牌戏派生出来的。1742年，霍伊尔制定了惠斯特的规则，尔后又为其它的版戏制定了规则。

　　虽然现在最流行的定约桥牌是范德比尔特在1925年引进的，但是，桥牌在十九世界就从惠斯特发展起来了。在范德比尔特引进定约桥牌后15年，戈伦引进了计牌点的打法，这种打法后来取代了计最大的牌数的打法。一百多年前最先在美国得到普及的扑克牌戏，似乎是在亚洲发展起来的，是现在已为社会所接受的一种传统的三人赌博牌戏。二十一点牌戏是一种最古老的赌博牌戏，而且是全世界赌场中最流行的一种牌戏。

　　纸牌

　　纸是我国发明的，因而我国首先发明纸牌就没有什么值得惊奇的了。纸牌的使用最迟不晚于公元9世纪。据知最先记载纸牌玩法的书是由一位妇女在公元9世纪中叶写的，但这本书已移失。欧阳修的记录说明，纸牌的使用与书的印刷形式的变化有关，这一印刷形式的变化使书由卷轴式变成了页式。当时的纸牌是用木刻版画形式印制的。现在保存下来的牌的背面有小说名著《水浒传》中的人物像，并用手工着色。纸牌的形状比现在的扑克牌要长些，大约有五厘米长，仅2．5厘米宽，而且用纸相当厚，这无疑使得洗牌变得很困难，但牌要比现在的扑克牌耐用得多。

　　作为一种娱乐活动，玩纸牌的优点很多：它能促进思维，便于携带；没有像下棋时所遇的困难以致冥思苦想；不受时间、地点、天气等条件的限制，几乎在任何环境里都可以玩。但是，我国的赌博热导致了官方于公元18世纪颁布了禁赌的法令，并限制了纸牌的生产，当时规定个人不能制造或销售1000副以上扑克牌。

　　纸牌是在欧亚之间可以自由往来的元朝通过阿拉伯人或像马可·波罗那样的旅行家的传播，从中国传到西方的。公元17世纪，瓦利尔·费尼声称威尼斯是欧洲第一个从中国得到纸牌的城市。但我们能肯定地说，公元 1377年在欧洲的德国和西班牙首先出现了扑克牌；公元1378年在意大利和比利时，人们开始玩扑克牌；而法国人是公元1381年才开始我国的这种娱乐活动的。

　　公元15世纪，欧洲著名的活牌印刷术的发明者约翰·古登堡在面临着严重的财政危机，以致被迫关闭了他在美因茨的作坊时，也卷入了扑克牌的生产，并把用于解释圣经的人物画像印在纸牌背面。他实际上发展了扑克牌的机械生产方法，这非凡的事实更突出地说明了扑克牌和书籍的印刷有着紧密的联系。

　　音乐合成器

　　1953年8月5日，美国无线电公司的音乐合成器，在美国的哥伦比亚大学完成了肖邦的降A大调波兰舞曲作品第53号和其它选曲的录制。这些合成音乐和著名音乐家的演奏的录音，被拿到各种人中去播放，问听者能否鉴别哪些曲子是合成器演奏的，哪些曲子是音乐家演奏的。用标准统计方法得出的结论是：有百分之七十的把握说，四个人中只有一个人能够区分。

　　音乐合成器是一种乐器，用电子的方法产生声音，几乎能无限地改变声音。任何声音，一经分解便能用音乐合成器来合成。这种机器由一个“白音发生器”（所有频率的声音的结合称为白音，就象白光是由所有的色光合成的一样）和两三个作为声源的振荡器构成。振荡器的波形与频率可以控制，也可馈入，办法是通过一些能够修饰声音的滤波器和混响装置；一种声音的增强与减弱也可以控制。许多音乐合成器上还装有一个金属的环形调制器，它产生61种用当难听的不谐调的声音。要安装这种调制品的原因，恐怕是生产这种东西很经济的缘故。

　　一个叫莫格的电子学教授，用他的名字来为人们命名这种合成器。莫格是第一个制造出了对普通市场有影响的音乐合成器的人，而布赫莱和佩勒蒙也生产出了有影响的早期合成器。至于各种各样的音乐合成器的发明应归功于谁的问题仍有分歧，例如，对于首先发明压控振荡器（它是人们公认的研制音乐合成器的一块踏脚石）的问题就有不同意见。

　　自从美国无线电公司在本世纪五十年代宣布研制成功了音乐合成器以来，音乐合成器的确切应用时间、应用范围及其定义，一直是引起争议的问题。在那时，它被普遍地当作取代传统乐器的一种发明；当卡客斯创造了一种颇为费事的方法（就是把每一个音符都分别记下来，然后再接合起来）之后，这一概念得到了加强。然而流行的看法似乎是音乐合成器应通过模仿，甚至通过只有用音乐合成器才能获得的声音来迸行演奏，把这种机械看作如它的名称所揭示的那样。用音乐合成器演奏罗克西音乐的伊诺（Eno）说，“同样，我们也应把录音室看成一种乐器，因为它使声音变质。相反，我们也可以把音乐合成器看成录音室，和其它乐器一起使用。”

　　磁带录像

　　贝尔德于1928年最先进行视频录像。图像通过贝尔德 “电视接收机”输入，录在当代电唱机用的每分78转唱片上。

　　迅速发展的电视技术使这些录像很快变成过时的东西。既要使磁带录像机能有效地录像、录音和放映，又要使在第二次世界大战之后产生的标准化的电视工业能迅速发展，就必须费大量的资金来搞研究。1956年，波尼亚托夫在芝加哥举行的全国广播者协会的会议上，用一种机器进行了演示；同年11月30日播送的第一个用磁带录像机预先录制的海岸对海岸的网络电视广播节目是《爱德华兹和新闻》。

　　波尼亚托夫是一个俄国血统的工程师。他在1944年建立了一个小公司，为机载雷达系统生产电子设备。公司的名称是亚姆皮克斯，包括他的姓名的打头字母AMP还包括EX这两个字母，是卓越一词excellence的缩略。两年之后，一个大的美国设备制造公司（美国无线电公司）宣称研制成了他们自己的电视录像机——它跟亚姆皮克斯录像机是完全一致的。因此，这两种录像机的磁迹型式便成了磁带录像广播工业的标准。

　　从那时以来，磁带录像的研究和应用一直在加速发展，要对磁带录像的意义进行评价还为时尚早。

　　磁带录像的初期存在着两个问题：一个是短时间的录像要用大量的磁带；第二个是要达到同步的效果，剪辑非常困难，也很笨拙。六十年代的螺旋扫描系和CMX电子计算机编辑系统，在很大程度上帮助解决了这两个问题。使用螺旋扫描系统就无需录纵向信息和绕过扫描信息的磁头的磁带；信息在磁带上成垂直线条，成螺旋形绕过磁头。CMX电子计算机编辑系统则使编辑工作变得又容易又准确。

　　1967年，亚姆皮克斯公司研制成功一种专门的录像系统，这种系统不是使用一盘磁带，而是使用一个大的金属唱片进行录像。虽然这种唱片每次只能录30秒的节目（即不停地录：30秒钟），但它在4秒之内便能定位并准备好重放人们想要看的节目。这可能是电视录像即“瞬时重放”的最著名的利用。人们较少看见而对电视台却非常重要的是新的盒式磁带录像机，它使新闻报道和广告节目之类的小段节目的自动播送成为可能。还有一种新装置是高速接触复制系统，它首次使录像磁带的复制变得又快又经济。这些也是亚姆

　　皮克期公司的发明创造。

　　1966年，亚姆皮克斯公司把计算机技术和磁带录像技术结合起来，制造出了一种能把文件归档和拣出的新系统。这种文件归档系统可将200000份文件压缩在一盘磁带上归档。磁带录像机也用于教育，例如，使一个学生能用自己的时间来重新放映一段教学内容。也可以设想在家里通过磁带录像通信向商店订购一磅乳酪。也许真正的磁带录像机尚未发明；而在未来的电视书籍中，波尼亚托夫和贝尔德都会被除名。

　　弦乐器

　　竖琴也许是最早的弦乐器，竖琴又经过扬琴（一种琴弦用小锤敲击的竖琴）发展为羽管健琴和钢琴。

　　然而，早期的竖琴在集体演奏中的用处却是有限的，因为琴弦的音阶是调定了的。1720年，一位叫霍布拉克的出生于多瑙厄思的巴伐利亚音乐家，才制造出一种有七个脚踏键的竖琴——脚踏键联在琴弦上，用踩脚键的办法可以提高一个半音。1792年，一个叫厄拉德的巴黎人改进了这种基本原理，把现代竖琴的形状固定下来。

　　琵琶似乎是起源于波斯。到文艺复兴时期，从琵琶演变出若干种弦乐器，gittern就是其中的一种； cittern又变成了中世纪的一种吉它式的弦乐器ciottern，最后才变成吉它。斯拉地伐利于十八世纪初期制造的吉它还有两把遗留下来。而吉他有各种形状和大小，琴弦的数量也不一样；在拿破仑摄政时期的法国和的英国就有“里拉吉它”、“竖琴吉它”和“竖琴琵琶吉它”。1783年，一个叫克劳斯的生活在伦敦的德国人，发明了一种“有键的英国吉它”，用钢琴的键使其臻于完善，但它没有引起人们的注意，托雷斯于1854年开始制造吉它，而他制造的吉它却被现在的人们当成标准的吉它。

　　较之于这些早期的弦乐器，有弓的弦器是一种比较现代的概念。弓的前身可能就是“贾瓦”，“贾瓦”是印度人用来弹一种像琵琶的乐器的长长的木拨子，有一个弯。现代的弓一般都在一根弦上拉，弓弦的松紧可以调，有一个凹面。这种弓是1780年左右出现的；它的出现主要应归功于一位叫图尔特的波斯钟表匠人——他是一位工艺大师。（有人认为多德几乎是在同时完成了跟图尔特相同的设计。）有弓的吉它——中世纪的一种六弦提琴——放在两腿之间拉，用档子在指板上定音，有六根弦。至于小提琴的直接前身，我们认为可能是　　 rebec和文艺复兴时期的 fiedel。小提琴的基本形状是达·沙洛（1549～1609）定下来的。在十六世界和十七世纪期间，波兰提琴经过许多人的改良而臻于完善，这个人是阿马提，阿马提的儿子安东尼奥和吉罗拉莫，吉罗拉莫的儿子尼古拉和尼古拉的学生斯拉地伐利 （他于 1737年逝世）。

　　管乐器

　　管乐器分为三类：长笛或唇管；小号或唇牧笛；簧管。原始的长笛通常跟巫术有些瓜葛；甚至在公元四世纪，还有人说希腊的巫师能治坐骨神经痛，只在他在人体的患病部位吹笛就能治好。最初的长笛（吹奏者必须垂直地对着管子吹）没有指孔，但各有大小，而且是捆在一起的，称为排箫。英国的八孔直笛的祖先“塞”笛，在吹奏的一端有个塞子，比笛子的孔径稍小，这样，便形成了发出声音的通气缝。

　　横着拿在吹奏者面前的横笛，公元前许多年在东方已很流行了，而在西方的普及则是很晚的事情。在十七世纪，霍特特雷及其同事获得了发明八孔直笛的荣誉。这种直笛由三节组成；有条圆锥形的腿，就象我们现在熟悉的直笛那样。1677年，卢利引进了一种改进的横笛，但是直到十八世纪的中期以后，人们才认为横笛比八孔直笛优越。我们现在所知的改进的笛子，是贝姆（1794～1881）于1847年发明的；这种笛子的某些主要系统，至今仍用他的姓名构成的术语来称呼。

　　最初的唇笛乐器（在吹奏时，空气从缩拢的嘴唇吹进乐器里）是海螺和各种动物的掏空的角。号像所有的原始乐器一样，是在举行什么仪式时才吹奏，主要是在打仗、狩猎和驱鬼时用。奥利分——一种能常用象牙精心制成的号角——是骑士地位的一种标志，是在十世纪从拜占庭传入的。在中世纪的后期，喇叭仍用来增进王室的威严。这时还发明了用V形管的办法缩短其长度的长号和喇叭，不缩短长度用起来是很不方便的。文艺复兴时期出现了长号或拉管，至今没有多大的变化。这时还出现了铜制的短号，时兴的形状为双 S形，并被形象地称为“蛇”号。可调节音调的喇叭是维也纳人魏丁格尔于1801年发明的；对它最大的改进是维也纳的约瑟夫·里豆于1832年加上了“旋转栓塞”，使喇叭的长度和音域适于演奏，比以前更富于变化，也更好控制。

　　希腊的aulos既象早期的长笛，又象早期的簧乐器；它有两个管，同时吹奏。两个簧联在一起，吹奏时同时振动，气流通过堵塞物进入管内。不知道这两根管在吹奏时是同音的呢，还是其中有一根管发低音。希腊演奏者有一种特殊的技术，能在吹的时候吸气。这使得面部肌肉高度紧张，难怪演奏的人都用带子把面部缠起来。这种技术导致了风笛的产生，风笛就是用袋子来代替演奏者的面颊。

　　最早的欧巴称为 shawm，有关的最早记载见于十二世纪的西西利的著作。巴松管出现于十六世纪，象许多其它的乐器一样，包括一根有圆孔的管子，圆孔成螺旋形，越来越小，有穿透内外套筒的指孔。在这个时期，crumborn这种把双簧安在木室里，直接把气吹进木室的乐器也出现了。

　　1700年左右，纽伦堡的登纳（1655～1707）发明了完全能用嘴唇控制的单簧管。1839年，巴菲特的单簧管在巴黎博览会上荣获了一枚奖章。在同一个博览会上，布罗展出了第一个coranglais。萨克斯于1845年获得萨克斯号的专利，于1845年获得萨克斯号的专利，于1846年获得萨克斯管的专利。

　　风琴

　　风琴早期的祖先是排箫，在古代的神话中曾提到这种箫。这种乐器是用人类的呼吸提供进气、风箱和进行控制。后来，大约在公元前265年，一位叫克特西比的亚历山大城的工程师，发明或改进了水力风琴——一种用水来稳定进气压力的风琴。在此后的一千年中革新了键盘，能够控制让空气进入管子的栓塞，并可随意“操纵”控制各排管子的机械。据说，圣登斯坦（925～988）曾在格拉斯顿伯里指导风琴制造。

　　在尔后的500年中，这种乐器发展成了古典风琴的更易辨认的前身。巴赫在文章中曾提到对发展这种乐器作出过贡献的一些十六至十八世纪的风琴制造者，他们是荷兰的尼霍夫、意大利的安提纳提、法国的利科、德国的斯尼特格尔和西尔伯曼、英国的达勒姆、史密斯神父和哈里斯。1712年，另一个制造风琴的英国人乔登，制造出一种有滑动踏板控制开并的风琴，因而被称为增减音器的发明者，虽然在西班牙有人几乎是与此同时制造出了增减音器。在十九世纪，风琴在大小上有所发展；直接用机械控制让风进入管内的检塞先是气动后来为电动所取代。

　　钢琴

　　笼罩着早期键盘乐器的薄雾轻烟，随着钢琴的发明而消散。发明钢琴的荣誉归于一个叫克里斯托弗里（1665～1731）的制造拨弦古钢琴的佛罗伦萨人；他于1709年发表了最早的钢琴图解和说明。克里斯托弗里的钢琴机械装置甚至还有一个擒纵器，在音锤打击钢琴的琴弦并使其振动后，擒纵器立即使其停止振动，恢复到原来的位置，准备再次受击振动——而演奏者的手指却仍然按在键上。钢琴演奏者直接控制他演奏的音量，现在是用按键的轻重来控制音量。（演奏拨弦古钢琴的人不能改变音量，因为他是拨弄琴弦。）在德国，钢琴制造技术为一个叫西尔伯曼（1786～1753）的风琴制造者所发展。他认识巴赫。这位高龄的作曲家在访问波茨坦的老井雷德里克时就是弹的西尔伯曼的钢琴。在此后的数十年内，只有德国才制造钢琴。约翰·施泰因（1728～1792）是杰出的音乐家、优秀的钢琴和风琴制造者；莫扎特和贝多芬都使用和称赞他制造的乐器。他进一步改进了钢琴的机械装置。1783年，布罗德伍德（1732～1812）获得钢琴踏板的第一个专利。这使演奏者能用脚操纵机械装置——原来是用手或膝操纵，常举起制音器，使琴弦的振动一时不能停止，或不必要地阻止了琴弦的振动。1821年，曾于1777年制造出第一架法国钢琴的巴黎人厄拉德（1752～1831），创造了具有双擒纵器的钢琴机械装置的固定形式。在钢琴的发展过程中的最后一步，是把琴弦斜向交叉着排列——琴弦的一种新的安排。1855年，斯坦韦使钢琴变成了现在的形式。

　　钟声奏乐

　　在乐器历史上，钟的变化最引人注目了。钟是中国人在公元前800年发明的。中国在战国时代就已将钟作为乐器。从那时起，整整两年来，人们用钟干各种各样的事……敲钟作为信号，召唤人们上教堂去；钟声提醒人们作好准备，防备敌人进攻；钟声在重要场合表示欢乐与庆贺。钟声也可用来报时，或者告诉人们市场上运来了新鲜食品，有时，钟声也有报告着有人去世的恶耗。

　　到了中世纪，西方人才开始发现可以用钟来做成有趣的乐器。当时流行着一种叫“钟琴”的乐器，很像中国的编钟，它实际上就是一排排按音阶排列的钟。有的钟琴很大，共有70个钟。它是靠一个键盘演奏的。按下一个键，就会有一只槌子敲向一口钟。在欧洲，演奏钟琴是一门艺术，在比利时还开了一所学校专门教学生如何演奏钟琴。

　　16世纪后期，钟琴热开始降温。法国大革命爆发后，这种美丽的乐器已无容身之处。千百架钟琴被送进熔炉，再制成枪炮和其他武器。

　　同一时期，英国开始流行另一种用钟组成的乐器，它的名称叫做“变幻鸣钟”。它的演奏十分复杂：台上坐着一组乐师，他们以某种次序敲响一组钟。演奏是按一套有趣的规则进行的，这样在奏出某一曲调时会响起美妙的和声，乐师用力晃动鸣钟，使它绕着支架转动，这样鸣钟就能发出更加洪亮的声音，音色比排钟更加丰富。

　　世纪上最大的钟是莫斯科的一口“钟王”，它是1734年铸成的。不幸的是，3年后它便在一次火灾中被打破了，但是1733年铸成的另一口大钟“沙皇科洛戈尔钟”却保存至今，是当今世界最重的钟。它的高度接近6米，厚0．7米，重量是216吨！这口钟于1836安放在莫斯科的俄罗斯政府所在地在里姆林宫，今天它仍在那里。

　　美国纽约佛塞德教堂里则有一架世界上最大、最重的钟琴。它由72只钟组成，重量超过100吨。它是英国铸造的最重的钟。

　　世界上最倒楣的钟，也许要数美国的“自由之钟”了。这口重达一吨的钟是宾夕法尼亚州人花了320块金币于1752年从英国买来的。后来才知道，美国人在这笔买卖中吃了亏，因为当它安放在费城，并于1776年7月为庆贺独立宣言公布而敲响，它竟然破裂了！

　　在以后，这口钟被重铸过两次。后来当英国队占领费城时，它被藏到宾夕法尼亚州的阿伦镇。很快它便成了美国人民为独立而战斗的象征。

　　几年后，这口钟重新挂在费城政府大楼的钟塔上。可是它继续出毛病。1835年，人们为了宣告大法官约翰·马歇尔的死讯而敲响它时，它又一次裂开了。虽然很快它又被修复，但是1846年，当人们为了庆祝乔治·华盛顿诞辰而敲响它时，它第三次破裂了。费城的市民决定这一回该让自由之钟退休了，从此它再也没有响过。1915年，这口钟从塔楼取下，放置在独立厅的地板上。今天人们仍然可以在那里见到这口著名的钟。

　　在各国的大多数教堂和其他建筑物里都能见到各式各样的钟。大多数管弦乐队里都有一种叫编钟的乐器，它是由大约15口小钟组成的。但是，有一种钟的响声大概是你最不爱听的了——那就是清晨将你惊醒的闹钟！

　　篮球

　　今天，蓝球已成为世界上最受人欢迎也最普及的运动项目之一，篮球运动的发明者借鉴了其他球类运动的方法和规则，比如马球、足球，并将其移入室内。那么这位发明者究竟是谁呢？

　　他就是詹姆斯·内史密斯，美国麻省的斯普林菲尔体育学校的教师。当时是1890年左右，室内运动不像现在这样丰富多采，内史密斯希望自己的学生在室内也能搞一些竞争性较强的运动，以使体能得到全面的发展。

　　于是，他找来两只装桃子的篮筐，将它们钉在教室两端的墙上。随后他唤来同学们，并且让他们分成两队，当时每队是9个人。他拿出一只皮球，解释说哪一队能将球投进篮筐就算赢，同时还说了一些他自己想出来的规则。

　　在这第次篮球比赛（1819年）中，总共只投进了一只球，是由一个名叫威廉·切斯的同学投中的。令人激动的蓝球运动从此拉开了帷幕。

　　内史密斯认真地为篮球比赛制定了各种规则，并于1892年将其登载在当地的一家报纸上。不到一年，篮球运动便在全美国普及了。

　　篮球运动虽然很吸引人，但依然存在着许多不尽人意之处。首先，球投进篮后不会自己掉下来，得由专人爬着梯子去取球，这是件很麻烦的事。

　　后来不知谁想出了个聪明的主意，在篮下挖了个小洞——不过这个洞不是为了让球能从中掉下，而是让人用根竿子从洞里将球捅出来。直到 1912年，球篮的命中率也大大增加了。

　　篮球比赛的规则也经历了许多变化。20世纪初，比赛规则显得格外混乱，一共有5套不同的、甚至是相抵触的规则在同时使用。有时一支球队上半时打得不好，竟会在下半时改用另一套规则打球。有一次，一场大学生篮球比赛，双方竟然各有50名队员同时在场上打球。这也许是篮球史上一场最混乱的比赛！

　　到1915年，篮球比赛的规则才被真正地统一起来，无论对场地、参赛人数，还是记分方法、对犯规的处罚都有了周密详尽的规定，蓝球运动终于走上了正轨。

　　今天，篮球运动已在全世界普及，从屋院内的玩篮球，一直到职业篮球队那令人眼花瞭乱的投篮技艺。

　　但你千万别忘了，这项让无数人喜爱的运动是从两只装桃子的篮子开始。

　　高尔夫球

　　今天，许多人在打高尔夫球时，态度都是十分认真的。但在过去事情可不是这样。苏格兰的詹姆士四世国王——他从1488年到1513年统治着这个王国——却称它为“愚蠢的游戏”，并且规定：在苏格兰国土上禁止打高尔夫球。早在1457年，詹姆士二世国王就公开谴责这项体育运动，罪名是：它干扰了一项更加重要的活动——射箭。

　　我们暂且不提苏格兰人的愤怒，高尔夫球到底是谁发明的？许多人认为它起源于苏格兰，但也有人认为中国或丹麦是它的发源地。不过。早在古罗马时期，就有人玩一种颇似高尔夫球的游戏了。那时的球是用皮格做的，里面填充着羽绒，用一根弯弯的木棍去击打它。

　　让我们再回头看看詹姆士四世吧。谁能料到，没过多久，他就克服了对高尔夫球的厌恶心情，并成了一位热心的参加者。到了18世纪，高尔夫球场和俱乐部不仅在苏格兰各地如雨后春笋般地出现，而且还流传到了英格兰。其中最负盛名的要数圣安德鲁斯的皇家高尔夫俱乐部了，它成立于1754年，至今依然名声不衰。圣安德鲁斯俱乐部成了高尔夫球的最高权威，它为全世界打高尔夫球的人制定规则。不过在美国，人们有一套自己的规则来进行比赛。

　　虽然高尔夫球的规则自它诞生时起到现在并未经历多大变动，但是打球用的器材却面目全非了。最初，击球杆是用粗粗的木棍做的，一端有长长的击球头。这种击球杆也许能使人更有力地击球，但是摆弄起来十分不灵便。今天的击球杆都是钢制的，击球头是镀铬的，或者是用柿本做的。

　　最初的的高尔夫球和罗马人的差不多——也是皮做的外壳，里面塞满羽绒。要是晴天玩的时候，这种球很不错；可是倘若下起雨来，它就会弄湿而毫无用处了。

　　后来，人们改用橡皮做高尔夫球——这种橡皮球在19世纪中叶十分普遍，它表面光溜溜的，而原先的皮革球则是麻斑斑的。不久，人们发现了一个很奇怪的现象：当你击打打光滑的橡皮球时，它飞出去的路线不是成直线的。有人想到。有人想到，会不会这是球的表面太光滑的缘故，于是故意在上面弄出些麻点来。这样做果然解决了问题。所以我们今天看到的高尔夫球，表面都是坑坑洼洼的。平均算起来，每个球的表面有332个坑！

　　1898年，又出现了一种新的高尔夫球，它的芯子是用橡皮做的。这个橡皮芯子实际上是一根很长的橡皮筋团团地绕起来。如果把它松开拉直的话，它的长度有250米。当它缠绕成团时，它向内挤压的力量高达3600千克。一只高尔夫球里面包含的能量足以把一个75千克重的人弹到60厘米高！难怪它能经得起人们干百次的重击。

　　定音钟

　　我国发明、发展并完善了定音钟，时间上要比外国人早得多。尔后，又根据定音钟的音高，建立了自己的计量系统，即测量长度、宽度、重量和体积的系统。最初，钟只是一种发出噪音的器具。到公元的6世纪（很可能更早），造出了优良的定音钟，这种钟敲击后会发出准确的乐音。

　　钟的前身可能是金属量谷器。它演化成为两种形式的手钟，一种口朝上，叫斗；另种口朝下，叫钟。后者成了度量衡的依据。据《国语》记载：“古代国王制钟，作为确定的标准，规定其音高不超过‘钧’（一种两米长的调音器），所调过的音，其三米调音器重量不超过60公斤。对音高、长度、容量和重量的测量皆以此钟作为标准器具。”

　　这一方法无疑促进了找国定音钟的发展与完善，因为，假如精确定音的钟不存在，就会造成很大的混乱，计量标准将不复存在，欺诈贪污则会盛行。商业上的误差难以避免，其后果是贸易遭到破坏，暴动叛乱迭起，这些并非凭空想象，而是实实在在的危险。所以，统治者有必要采取措施，下令以调整钟的音高来保持计量标准。我国古时历代王朝都把这一措施视为当务之急，这很可能是由于国家的安全状况一直不稳定的缘故。

　　把钟的音高转换成长度测量标准，这得借助于“钧”。先调节琴弦，使它的音高与钟的音高一致，然后量一下弦长，便得出特定的长度（琴弦用同一种材料制成，并承受相等的张力，弹拨长度不同的弦会发出不同的乐音。琴弦下有一可滑动的琴码，弹拨时移动琴码便可改变弦长，改变后的弦长可以精确测得）。这一过程也可反过来进行。京都给出的标准长度可以为边远城市的琴弦定音高，接着又可使当地铸造的钟的音高与之一致。我国把八度音分成12个音符，于是就产生了代表这些基本音符的12口一套的皇钟，它用来为其他乐器定音高。同时，在每一段乐曲的开头，总有相应的钟为它定调。

　　最早的钟没有钟舌，需敲击发声。我国的无舌钟可追溯到公元前6世纪。敲钟发出的音高可能是用作队的定调音高。我国古钟似乎并不是实际演奏的乐器，它们仅用在起始和结束演奏，实际上是一种古老的音叉。

　　大多数古钟都有一个非凡的特点，即铸造时使它们能发出两个而不是一个音。敲打其中部，会发出一种乐音，而敲打靠近钟沿的一侧，则会发出另一种乐音。两个乐音之间的音程包括大小二度、三度、四度、，以及小六度音。

　　后来，这12口钟常常被12支律管代替，律管可以起相同的作用，制作起来却要容易得多。而且，律管同样可能用作测定容积和体积。钟一向用来量谷，因为它的前身原来是舀谷的器具。于是，人们对律管的利用也进行了仔细研究。他们在管中塞满黍粒，然后数出黍粒的精确数目。公元前1世纪的一部正史《汉书》对此有所描述：

　　“黄钟音高管（它给出基本的音调）的长度是测量长度的基础，使用中等大小的黑小米米粒，黄钟的长度为90分，l分相当于这种小米米粒的宽度……使用中等小米米粒，则1200个小米米粒可填满此管……黄钟管的容量，即1200个小米米粒，重量为12铢（半两）。”

　　古代人民在铸钟方面取得的成就，堪称早期技术史上一门非凡的绝技。即使在今天，精确地为钟定音高也是件很困难很复杂的事情。要制造出一口能发出特定乐音的钟，必须考虑合金中各种金属的比例，金属的弹性、厚度及比重、在不同点上的直径、钟面曲线的弯度、浇铸时合金能承受的温度、冷却的速度等等。即使所有这些都考虑周详了，发出的声音可能还是不对。为了改善音高，常常需要在钟面的这儿那儿挫磨。而我国的古钟显然很少留有锉磨的痕迹。音质完美的钟往往一次铸成，这显示了古代中国人对青铜器和铁器铸造的高超技术。

　　到公元1000年，欧洲还不曾有过高于0．6米的钟，然而在山西省的平定县，至今还保留着一口公元 1079年铸造的铁钟，它的高度是0．6米的四至五倍。还出土过至少是公元前14世纪的青铜钟。公元前6世纪，我国的钟将近0．6米高，可在西方文用社会里，当时高于0．2米的钟还闻所未闻呢。

　　定音鼓

　　鼓产生于远古时代，它是大多数氏族部落里的一件普通乐器。不过，部落居民所用的鼓却不是定音鼓。我国至迟在公元前2世纪就开始用兽皮制作定音鼓了。唐朝的南卓，于公元848年写了一部论述鼓的历史及应用的专著《羯鼓录》，但这部著作至今还没有被学者们认真研究过。

　　在我国古代，音乐的一个重要作用是协调宗教仪式上的舞和哑剧演员的动作。宗教仪式上的演出被认为可以感到苍天，以求得风调雨顺。通过它，人们告慰祖上的英灵，调节自己的情绪与行为。由于钟不能很好地控制舞蹈的动作，人们往往把钟鼓同时并用。公元前1世纪中国的一书《礼记·乐记》中有这样一段描写：

　　“古代舞蹈演员列队行走时，步调非常一致，就像军事队列的行进一样。弦乐器、葫芦乐器、簧风琴的演奏都是随鼓声而动的。起曲靠一种文乐器

　　（鼓），终曲靠一种武乐器（钟）；间歇由‘相鼓’控制，节奏由‘雅鼓’调节。”

　　由此可以看到，不同的鼓有不同的用途，而用来起典的鼓一定是个定音鼓，它取代钟用来定音。可以推断，当时的定音是一定非常准确，因为那样才能满足人们的需要。不过，鼓的音色不太美，缺乏洪亮的泛音。但幸好鼓发出的声音持续时间不长，否则我们听到的是令人不舒服、不和谐的噪音了。也许正是根据鼓音这种快速消失的特点，人们发现，用鼓定音、起典比用钟更合适。钟声那持续很长的余音，往往会破坏乐曲的和谐。

　　鼓还有一种神圣的任务。每年12月21日在隆重的宗教仪式上，人们总要擂鼓，以示冬至的到来，宣告：太阳已经“转身”，重新向前运动。

　　古代人民对鼓的性质了解得非常透彻，他们把鼓比作人的耳鼓，而声音是一种振动，它以波的形式通过空气传入人耳。公元10世纪的道家谭峭认为，耳朵是一个小洞，并写道：

　　不是耳朵主动去听声音，而是声音自己走入耳朵。”

　　更早一些的时候，约在公元742年，另一位道家田同秀也对声音作过描述，他写道：

　　“耳朵听声就如同鼓槌击鼓，我的耳朵就像是一面鼓，鼓声就是我对击鼓的反应。”

　　谭峭甚至还认为，声音是有可能放大的。关于这一点，他展望说：

　　“在一定条件下，即使蚊子和苍蝇发出的微弱的声音也可能四处传播。”

　　谭峭还描述了雷的成因，其解释也颇为正确。

　　密封实验室

　　我国古代人民对实验室密封问题的研究是由他们最初对确定乐音音高问题的研究中产生出来的。不管这种早期研究活动所依据的原理是否科学，总之是形成了一套传统方法。有关这些方法的历史记述可能比史籍对任何其他问题的记述都更为有趣和奇特。

　　为了恰当地说明这一问题，我们首先必须理解汉语中“气”这一概念。英语中实际上没有相应的单一词汇能准确地与“气”的含义相对应。“气”字的诸多含义似可由英语中“细微物质”、“物质的能量”、“发射”、“以太”、“细流”、“稀有气体”、“气流或大气的扰动或摄动”、“无所不在的相互作用力”、“物质的喷射（如地下升起的‘地气’）”、“有机形态的能”这样一些语汇综合起来加以表达。希腊语中的pneuma（意为“气态的”、“气动的”——译者注）一词，在含义上与汉与汉语中“气”字的含义部分类似。这种情况来说明logos一词与英语中word一词的相关情况来说明。logos一词的用法中有些部分是带神学色彩的。比如在《圣经》的《约翰福音》中，“基督被赋予内身，并与我们同在“一句中的logos一词与word一词同义，都指“基督”。

　　我国古代人民认为世上一切生灵除了它们自身所具有的属性之外，也都与生俱来地有“气”的属性。道家甚至创立了一套能使“气”沿人体周身循环的精辟理论和有效实践，这些又进一步与钟刺疗法结合起来，为人类健康长寿提供了基础。人们还认为在人体内部存在有各种不同形式的“气”，例如“血气”就是其中一种。

　　如果有必要，有关“气”的问题还可以写相当长的篇幅。不过仅上述这些已足可说明，“气”的概念是古代人认识和理解大自然、生命及宇宙的一个基本出发点。根据这种观点，人类与万事万物都孕育有各自特有形式的

　　“气”。如果一个人影响了另一个人，那就意味着他的“气”对另一个人起了支配作用。声音的高低、音色和共鸣也被认为与各种“气”密切相关。集结起来军队被认为具有一种特别的“团气”。这种气据认为是漂浮在兵士们头上的一种能量场。当士兵们进入战场时，这种“团气”甚至会像云朵或雾霭般肉眼可见。在空灵的“所”与实有的物质之间，并不存在什么确定的分割点或严格的分界线。在古代人民看来，这二者不仅是交叉渗透的，而且是互融为一体的，并依此而对一切自然现象作出解释。

　　军队中有一类司乐的沙弥。当需要探测军旅中这种“团气”的性质时，沙弥们就会吹响一种特制的律管，并根据所得声音的特点宣布预测结果：如果吹出的调子声音微弱且音色不够好，则说明“气弱而飘忽不定”，因此就预示着军事行动的失败或伤亡惨重。在本方军队即将开始一个战役，而敌方军队也已在一定距离之外摆好阵势准备迎战之时，往往也要由沙弥吹响律管，以进一步预测敌我双方的“气”势。根据所吹出音调的要求，有时会发出撤退命令，取消战斗，或发动迅猛进攻。由此看来，音乐还是关系着千万人身性命的大事呢。

　　先辈们在音高与音色方面的领先研究是个使人十分着迷的问题。在我国历史上，国家内部及国家之间的战乱是十分频繁的。人们总是担心定音钟和定音管会因战乱和时代变迁而遗失，从而使已经确定的音高发生变衍而无法校准。为此，一套维系这些标准音设置的传统做法就逐渐形成。它或许是历史上最为奇特的仪式之一。为了介绍这种别具一格的做法，我们不得不先从古代道家庄子的典籍里引用相当长的一段对话，借以了解古人是如何看待声与气的关系的：

　　子綦说：“宇宙的呼吸称为风。只是有些时候，风还没有乱起。而一旦刮起来，则其激起的喧闹声就会从无数的孔隙发出。你难道从未注意听过风发出的震耳欲聋的咆哮声吗？深山密林中，悬崖峭壁上，都生有粗过百围的巨树。这些树上都有无数的孔穴，有的像鼻孔，像口腔，像耳朵眼儿，有的像房梁的座托，像杯子，像研钵。还有水洼、泥潭等等坑穴。风呼啸着穿过这些孔穴，如湍流，如响箭，先形成原声，有的怒号着，淹没其他一切声响，有的又如颤音，如抽泣，如哀号，有的又如潺潺流水，如窃窃私语；原声又产生回声，时而因微风吹拂而回声柔弱，时面因旋风而回声尖厉；直到风暴过去，万籁俱寂。你难道从未观察过树木在风中摇曳和颤栗，树枝在风中盘卷和扭曲吗？”

　　子由说道：“所谓大地发出的音调，即是从无数的孔穴中发出的声音。而人发出的声调，其道理与竹管乐器发出的声调没什么区别。我是想问问天上发出的音调是怎么回事？”

　　子綦答道：“刮风时，从无数的孔穴中发出的声音都是各不相同的。风停了，这些声响也就各类自行停止了。无论是响是停，都出于他们自身，哪有什么其他媒介从中促发呢？”

　　这段早期的记载可以充分说明，这种观点就是认为各种乐音本来就存在于大自然中，并且认为这些音响与律管发出的乐音，其机制是完全相同的。由此我们也就不难理解，下文所要说明的奇怪做法是根据什么想像出来的，以及那些头脑聪明的人为什么也会做出那种荒诞不经的怪事来。

　　我们知道，定音管发出的音高是衡定一切乐音的基础为了确定标准定音管的长度以使定音管发出的音高合乎定音基准，人们在公元前1世纪时想出了一种叫做“候气法”或叫做“吹灰法”的测试方法。

　　正如前面我们已经说的，由于基本音高有12个，古人就用12支定音管组成一套正律器，用以发出这12个音高。又由于一年有12月，古人又喜欢在事物之间寻找联系，因此他们就把12支定音管与一年中的12个月逐一对应起来，认为12个月中的各种风各自会把12个音高校准。正史上关于公元前1世纪的记载中有这样的话：

　　“天降之气与地升之气汇合而形成风。这种以风的形式出现的天地之气可对12个音高的确定起修正作用。”

　　这或许就是“候气法”的理论根据了。那么他们具体又是怎么做的呢？

　　公元4世纪末一佚名作者曾对某日发生的吹灰现象作了记载，其中就有传统的解释：

　　“气与起正音作风的风紧密相关。12个月中每个月都会有一种气与定律器的一支定音管发生共鸣。12支定音管与12个月分别有序地对应，从不发生偏差。”

　　这段话明确了这样的意思：由于每一支特定的定音管会在与它相应的月份被这种微妙的“气”所作用，实验用的标准定音管也恰好是12支，所以每个月就必定会有一支定音管受到这种“气”的作用。那么，为此而采用的技术手段是什么？实验又是如何进行的呢？东汉末年的蔡邕给出了此中细节。

　　“标准的做法是建造一个单室的建筑，以该室为中心修筑有三重防风围墙。墙上门户可以紧闭，闩死后便与外界隔绝。墙壁用灰仔细抹好，以确保没有丝毫缝隙。在内室用橘红色丝幔搭成一个帐篷，将定音管罩在里面。定音管均置于木制支架上，每管一架，内侧低，外侧高，码放成一个圆圈。每支定音管放置的方向由罗盘确定。管内端用芦苇灰烬填封。以后就按历书持续进行观察了。当某一特定月份所应喷发的气到来时，相应定音管内的苇灰就会飞出，定音管内就干干净净了。”

　　公元1世纪与公元2世纪的正史名还有这样的记载：

　　“他们根据历书推算并据以等候‘气’的喷亏。‘气’一到，相应管内的灰就被驱散。如果是气的发射所致，管内的灰就地散去。如果是人或普通的风所吹的，灰烬就仍保持聚集状态。”

　　至此为止，难道我们还看不出这种对‘气’的观测是那么荒唐可笑吗？可是从公元前1世纪乃至更早，一直到公元 16世纪，这套鬼把戏一连搞了至少有1700年。公元16世纪以后，这套做法由于其荒唐可笑终于无人相信了。

　　虽然这种对 ‘气’的观测荒唐可笑，可为准确地观测到“气”以及“气”对正律器（在宫廷里是用玉石制作的）发生作用，必须采取一些相应的防干扰措施。作为满足这一使人困扰的需要的产物，世界上第一个密封式实验室出现了。

　　这些精心设计出的技术手段在进入现代社会之前虽然一直未能被人们采用，可恰恰是古人为实现那种使人迷惑不解的幻想而发展起技术手段给现代实验室密封问题的解决提供了启示。因此，这一问题的全过程可以归结为一点：为实现最无道理的目的所做的努力，却可以发展起或寻找到最有道理的技术手段。在即将结束这一稀奇古怪的话题之前，还有一点值得提请注意。在公元16世纪，我国曾有一些持怀疑态度的人对上述的吹灰现象做出自己的解释。德克·博德教授曾对这些人的想法做过研究。他在一篇有关的专论中曾谈到，这一做法与其说是观测“气”，勿宁说是观测“以太”更为准确。当灰烬有时被成功地从某些定音管中吹出时，持怀疑态度的人认为这是由专人用扇子暗中操纵的结果，他们这样做不过是为了蒙蔽皇帝而已。博德还引证了邢云路1850年对这种测气法的一段犀利批评：

　　“我知道底细！扇子的运动和灰烬的飞出都是靠机关所为。按约定好的时间，有人暗中操纵这些机关，扇子动了灰也就飞了，绝不会不灵光。这些暗中作假之事只不过是为了欺骗皇上。时至今日，钦天监的一些官员仍在用这些巧设的机关，制造以太吹灰的假象。”

　　另一位持怀疑观点的人曾指出，如果想当然地认为在实验室北端的某个定音管对某一特定月份发生的吹灰反应说明了是由于它朝北的缘故，那么人们完全可以反实验室一再往北移动数米，从而使那支定音管的相对位置变在实验室南端，那么这一反应该不受影响。这样一来，在这同一块地面上的任何一支定音管不也应在地气的这一确定活动期发生反应吗？如果是这样，那么“气”显然不是像人们所宣称的那样是从地下升起的。

　　这些关于密封实验室的古怪传奇最终还说明：在我国古代，正是由于一些思想敏锐的人对御用科学家搞的那些或为迷信或为骗局的荒唐行为的揭露，才使得一种合理的思想得以在中国产生。