《聲音的奇妙旅程》:岩石木琴音調美妙,比優質的古鋼琴更加成熟

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這些岩層包含粗粒玄武岩巨礫,用花崗石敲擊會產生響亮的聲音。古代人可曾彈奏過這些岩石?最有力的證據是敲打痕跡旁邊的新石器時代岩石藝術,證明這個遺址已經用了好幾千年。
文:崔弗・考克斯(Trevor Cox)
聲音的生命很短暫,在誕生的當下隨即消失,因此很難確實掌握我們古代的祖先聽到什麼。史前音響學的證據非常簡略。關於人類祖先的聲學世界,音樂文物提供了一些最扎實的證據。
史上最早的管樂器是用鳥骨和象牙製成的笛子,出自舊石器時代,距今約三萬六千年,在德國蓋森克羅斯特勒(Geissenklösterle)一處洞穴出土。保存最完整的笛子是以禿鷹的空心翼骨製成,長約二十公分,其中一端有V 字形的切口,還有五個按指孔。
考古學家如何確信這些骨頭是樂器?孔洞的產生可能是意外;說來令人難以置信,土狼的吞嚥和反芻可能在骨骼上造成圓孔。但蓋森克羅斯特勒的骨骼有刻意小心製作的跡象,顯示圓孔位置的排列是精準而有目的的。於是製作了複製品吹奏。把禿鷹的翼骨當作笛子,在其中一端吹氣,吹出一個音符。把這根骨頭當作小喇叭,從管身吹出呸聲也很有效。
除了笛子,也有證據顯示三萬年前就有打擊和刮擦樂器,而且史前人類就會使用響石和洞穴音響效果。石塊製成的木琴,或許怎麼看也不像樂器,但有些石頭能產生音符。這種例子出現在世界各地,從印度亨比(Hampi)的維塔拉神廟(Vittala Temple)一排排高聳細長、響聲如鐘的音樂柱,到坦尚尼亞的瑟倫蓋提(Serengeti)如金屬鏗鏘的大石鑼,以圓石打造,鑼身覆滿打擊符號。
牛津大學的妮可・波伊文(Nicole Boivon)研究印度南方庫帕果山(Kupgal Hill)的岩石露頭。這些岩層包含粗粒玄武岩巨礫,用花崗石敲擊會產生響亮的聲音。古代人可曾彈奏過這些岩石?最有力的證據是敲打痕跡旁邊的新石器時代岩石藝術,證明這個遺址已經用了好幾千年。在法國南部,從弗約(Fieux)到米耶爾(Miers)的一處洞穴,有一支兩公尺高的大石筍會發出銅鑼般的聲音。石筍被敲打後留下的裂痕,經測定是兩萬年前。測定石鑼敲打痕跡的年代並非易事,但石鑼的裂痕後來被好幾層方解石覆蓋,隱約透露石鑼的年代。除此之外,這個洞穴剛挖開不久,從洞裡發現的其他史前文物,看得出人類在何時居住此地。
年輕一點的時候,我也曾開採洞穴,而且受到嚴格警告,務必小心翼翼地處理鐘乳石和石筍。更早之前,在二十世紀中葉,相關單位的態度沒那麼嚴格,可以大肆「破壞古蹟」,製作出最動人的石樂器。維吉尼亞州盧瑞鐘乳石洞(Luray Caverns)裡的大鐘乳石管風琴(Great Stalacpipe Organ)為參觀者提供餘興節目,偶爾也為踏上地底紅毯的新娘奏樂。
盧瑞鎮的錫匠安德魯・坎貝爾(Andrew Campbell)在十九世紀末發現這個洞穴。史密森尼學會在一八八○年出版的一份報告中表示:「世上恐怕沒有其他洞穴的鐘乳石和石筍裝飾得比這裡更完整及更豐富。」造訪威蘭鐵匠鋪一年之後,我來到此地,石柱和石筍的數量多到令我不敢置信,似乎覆蓋了每一個表面。管理人員把洞穴照得燈火通明,讓訪客感覺自己彷彿是在參觀一個電影場景。
管風琴是鐘乳石洞窟之旅的壓軸好戲。位於宛如大教堂的洞窟中央,夾在一叢叢石柱和石筍之間,表面看來就像一般教堂的風琴。可是一按下琴鍵,不是壓縮空氣從一根風琴管吹出來,而是有一個橡膠小柱塞拍打一支鐘乳石,響起一個音符。
這個樂器用的是占據洞穴面積三・五英畝的鐘乳石。「這是全球最大的天然樂器。」導遊驕傲地宣布,他帶著急促的維吉尼亞州鼻腔,說話又急又快,聽到上一句就聽不見下一句。
每個琴鍵各自連結到不同的鐘乳石或石筍,這台風琴能彈出三十七個不同的音符。一九五七年一本雜誌的文章報導:「當旋律與和絃在洞穴的上下四方奏起,在場的觀眾個個都聽得出了神。」當然演奏的顯然是「上帝是我們的堅固堡壘」(A Mighty Fortress is Our God),十六世紀馬丁・路德寫下的聖歌,但我卻怎麼也聽不出像哪一首曲子。是我自己不好,我站的位置非常靠近演奏降B音符的鐘乳石,因此沒辦法看清楚究竟是怎麼回事。但這表示不同音符之間的音量失衡。彈出音符的石筍和鐘乳石分布的範圍太大,使得很多音符距離太遠、太小聲。從我的位置聽起來,這段音樂好像只有五個音符,聽起來不像一首聖歌,反而更像一首前衛實驗音樂。
在洞穴正中央,音符聽起來比較平衡,洞穴的殘響效果使這台大型樂器目前由坎布里亞(Cumbria)的凱西克博物館與藝廊(Keswick Museum and Art Gallery)收藏,並主動鼓勵參觀者親自彈奏。
這台「岩石木琴」的琴鍵石共有兩排,長四公尺,鋼棒和鋼鈴在上面兩層。低音音符調音品質很差,整座琴的音調都不一樣。有的石琴鍵發出的聲音悅耳動聽,和木製的木琴差不多,有的聽起來活像是拿一根棍子敲啤酒瓶。比較好的打擊樂手或許能耐心敲出比我更動聽的音樂。一份歷史記載說:「產生的音調品質相當,有時在技術好的演奏者手下,敲出的音樂比優質的古鋼琴更加成熟及完整。」優秀打擊樂手的一項關鍵技術是能夠使琴棒快速反彈,以免阻礙樂器的振動。博物館館長表示,這整台樂器的聲音尖銳;也就是說,音符的頻率高過標準音階。為了調整這台樂器的音準,約瑟夫・理查遜將兩支板岩琴棒削薄,慢慢提升音符的頻率。如果他削得太薄,板岩彈出來的聲音會很尖銳,就很難再把音符的音調降低。
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臺灣年輕科學家的幕後推手,李長榮教育基金會為優秀青年人才打造走向國際的舞台

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臺灣的年輕人才值得更多機會與資源,李長榮教育基金會作為一個拋磚引玉的角色,除了舉辦李謀偉科學論壇,讓年輕科學家能和國際頂尖大師進行交流,更辦理多項獎助學金計畫,希望能喚起更多人對人才教育的重視,並共同參與其中。
出於對人才培育的重視,李長榮教育基金會自創立以來,就以推動創新研究思維、促進產業與學術領域的交流互動為核心,開辦各式獎學金計畫與李謀偉科學論壇來幫助年輕世代。其中由李長榮集團總裁李謀偉與李長榮教育基金會董事長楊賽芬所贊助的「李謀偉科學論壇」(Bowei Research Conference, 以下簡稱BRC),更提供了讓年輕科學家能接觸到各國頂尖學者的機會,接受豐沛的知識洗禮。
李謀偉總裁在麻省理工學院求學期間,模塑了自己對於教育、知識傳授形式的想法。在回國後,更對臺灣年輕學子,因為受限於環境、經濟等條件而無法進一步打開國際視野、接觸到更多領先知識,甚至與世界級專家學者進行交流等,感到可惜。因此李謀偉總裁運用自己的資源,透過主辦BRC,將國際頂尖的科學家,帶進臺灣。

最高度期待的科學盛會,BRC李謀偉科學論壇
2023年舉辦的第三屆BRC,邀請到國際間最重量級的學者群來到臺灣,並交由科學諮詢委員會(Scientific Advisory Board, 以下簡稱SAB)負責推薦講者與規劃整個論壇流程。其中,SAB的主席,同時也是國際知名的化學家——Dr. Ehud Keinan,今年已是第二次參加BRC,他在談及論壇的意義,以及自己為此所投入的心力時,非常懇切地表示:「我人生中很大的一部分,都在為了幫助更多年輕科學家、為他們創造機會而努力,我不求取任何回報,只希望能夠為科學界與科學人才,打造一個更有活力的未來。」Dr. Ehud Keinan表示,當初他向李謀偉總裁建議,BRC應該要往更國際化、更高規格的形式發展,立刻獲得總裁的全力支持。
最初在廣邀國際學者參加時,由於是非常新鮮的嘗試,也不為人所知,許多專家學者們都是在再三請託之下才願意來到臺灣,但是經過了兩屆的經營與鑽研,成果逐漸發酵,BRC在國際間打響了名聲。「這些重要的學者,現在都非常樂意來參加論壇,甚至預約了明年(2024年)要再次來訪,這真的是非常令我們感到振奮和感動。」Dr. Ehud Keinan充滿期盼地說道。

李謀偉總裁也進一步說明BRC的目標,是希望臺灣年輕學子與世界最頂尖科學家的切磋能夠有更多靈感碰撞,並進一步發展為改善人類生活的關鍵。他補充說明,這樣的靈感碰撞,不是大家規規矩矩坐在會議室中就會出現,所以BRC從地點到議程的安排,都跟一般論壇不一樣,參考了美國戈登論壇的作法,選擇一個遠離都市紛擾的僻靜地點,讓所有與會者可以在這裡充分地放鬆、沈澱思緒。
在議程上,除了研討會之外,也會穿插安排休閒活動的交流時段。「我們邀請所有的學者和學生一起去健行、或騎自行車。在藍天白雲下,所有人都在很輕鬆自在的狀態中,自然而然地互動、談天。這是因為我相信,很多的靈感火花,就是在這個時候迸現。」李謀偉總裁認為這樣的安排,提供年輕學子一個跟大師們素面相見的絕佳機會,更是建立友誼、提高交流延續性的最好方法。

化學如何改變人類的生活,分子工程是科技新未來
第三屆BRC的主題為「The Magic of Chemistry」,議題聚焦在「New Frontier of Molecular Engineering – Electronic & Optical Materials(前瞻分子工程——電子與光學材料)」。針對這次的主題,Dr. Ehud Keinan分享,化學是事物的基礎,是滿足人類生活需求的科技中,最重要的元素。科學家發揮想像力,在自然生物、礦物,甚至化學元素中,找到可以模仿的靈感,再利用科學的方式重新整合這些素材,創造出了令人驚嘆不已的成果。
說到本次與會的科學家,Dr. Ehud Keinan興奮地介紹:「他們都是現今世界上,最重要、最有影響力的科學家。」包括諾貝爾獎、普里斯特利獎章(Priestley Medal)、威爾許獎(Welch Award in Chemistry)、沃爾夫獎(Wolf Prize)的得主們,或者擁有實力角逐這些獎項的科學家。
Dr. Ehud Keinan認為,對於年輕科學家來說,最好的刺激就是近距離的接觸這些大師,認識他們、了解他們的故事和思考的方式,從中獲得關於研究、科學、未來的種種啟發。「這是最高的學習,比起念任何理論,或者坐在課堂中記著一頁又一頁的筆記還要重要,你獲得的不只是知識,還有這個知識的發展過程。」
另外值得一提的是,本屆BRC所邀請的其中兩位學者,在論壇這段時間分別獲得了國際級大獎。科學諮詢委員翁啟惠院士,以醣科學的開創性研究,榮獲以色列化學學會Medicinal Chemistry Section(MCS-ICS)Barry Cohen藥物化學獎;而Jackie Yi-Ru Ying教授,則是成功將奈米科技與技術醫學結合,榮獲費薩爾國王國際科學獎(King Faisal Prize),成為首位獲得此項殊榮的女性科學家,Jackie Yi-Ru Ying教授在得知獲獎消息後,更俏皮地分享:「BRC is my lucky conference!」

多管道促進人才培育,讓世界看見臺灣年輕科學家
「我認為,對學生來說,不需要去要求他們有創意、有想法,因為這些事情並不是可以透過教導或學習而來的。對有志於從事科學的年輕人來說,只需要有自信,對自己正在做的事情與目標有信心。」自從15年前Dr. Ehud Keinan第一次訪問臺灣之後,他便時常因為教學或演講再次來訪。在他眼中,臺灣的學生們充滿了可能性,以及對知識的渴求。這就是為什麼他非常希望透過BRC,將大師們帶到臺灣,讓大師的身教和言教,給予學生們更多正面的鼓勵和刺激。
這樣的想法,和對於促進人才培育,無私挹注資源的李謀偉總裁不謀而合,因此這些年來,除了舉辦BRC,李長榮教育基金會也提供優秀人才更多獎勵管道,例如:優秀學生獎學金、李長榮博士生獎助學金計畫、李長榮碩士生獎助學金計畫等。李謀偉總裁特別提到:「教育是改變一個人的人生、改變一個社會最重要的動力。」這就是為什麼李長榮教育基金會,將持續推動各種研究活動,提供獎項、獎學金,希望幫助臺灣的年經科學家與學子,在研究與學習的道路上,能夠走得更自在、順遂。