如何完成從歌手到科學家的完美轉變？

英國皇家學會（Royal Society）

成立於1660年，是世界上現存的最古老的國家科學機構，其早年在科學的指導、傳播方面開創了幾乎是革命性的局面，從1665年開始他們推出了

《哲學學報》，

這也是歷史最悠久的連續出版的科學期刊，便是這本刊物，確立了同行評議的重要概念，為後人所奉行，此外像是胡克的《微生物學》和艾薩克·牛頓的《數學原理》這樣的殿堂級經典著作，初版也是由他們出版介紹給大眾的。

皇家學會的晚會上，科學愛好者們樂於聽到各種新學說和見到各種新潮科學玩意兒

這個學會還有一個對後世影響巨大的傳統，稱作

Soirées，

意為晚會，就是在聚會上介紹科學發現，也被稱作Conversazioni。最初這種晚會以私人聚會形式出現，直到1871年，學會專門成立了Soirées委員會，並闢出活動津貼，贊助酒水飲料和音樂娛樂，把它辦成了一項喜聞樂見的

公開活動，

並在1876年開始邀請女性來參與。1891年左右，Soirées終於迎來了它的第一位女性演講者。

Margaret WattsHughes，1842–1907

從各種意義上來說，

瑪格麗特·瓦茨·休斯（Margaret Watts Hughes）

都是一位足夠傳奇的人物，堪稱他們那個時代的海蒂·拉瑪（Hedy Lamarr），橫跨娛樂和科學兩界。她的真實身份是一位威爾士

歌手

兼

作曲家，

卻在演唱之餘發明了一種裝置，用來進行聲音共振實驗並對這種現象加以觀察，把聲音產生的幾何圖案展現、記錄下來。一百多年前的非凡夜晚，在皇家學會的晚會上，面對臺下黑壓壓一片帶著好奇和挑釁目光的紳士們，瑪格麗特開始介紹自己拍下來的那些

“聲音圖形”（Voice-Figures）。

“1885年，我在尋找一種能夠簡單指示

人聲強度

的方法時，第一次見到了這些符號，它們模式多樣，成形各異，從那一刻開始就吸引了我大部分的注意力。我用的這個裝置叫做

eidophone。

它很簡單。它僅僅由一種彈性薄膜構成，比如很柔軟的薄橡膠，緊緊繃在任何一種形式的話筒上，聲音透過一個形狀方便的寬口管送進去。某些情況下，話筒都可以不要，薄膜可以直接繃在寬口管的一端。”

她製作了好幾種樣子的eidophone，並以示意圖把它們畫了下來——

在表演中，則大概是下面這個狀況——

演講中，瑪格麗特提到，自己先是用沙子和石松粉來進行實驗，後來又換成了薄薄的液體，比如水或牛奶，將eidophone上那個覆蓋著

薄膜的圓盤

覆滿。當管子裡傳出合適的

音調

時，液體表面就會出現美麗的

圖案，

並且隨著音調變化而變化，甚至，較高的音符出現時，液體會被激起一股

水花。

為了更好地觀察這股水花，她甚至需要改變液體的密度。而加入其他粉末或顏料，也能獲得格外驚豔的圖案效果，越到後來，越神奇：

“有一天忙著製作這類圖形時，我注意到在每個運動中心的正中間有一個小小的形狀，像一朵勿忘我！在嘗試分離這些微小形態的過程中，我發現，透過在圓盤上只放少量的溼色漿，然後唱持續的音符，許多小圖形就會依次出現。”

透過實驗

不同表面，不同液體，不同頻率的聲音，

瑪格麗特創造了很多圖形，她把它們叫做雛菊、三色堇、蛇形、蕨類……在演講中，她不僅給聽眾們展示了這些圖片，還仔細地分析了它們各自的產生條件，其中很多都揭示了

聲學

中的重要規律，她也希望有更專業的學科知識來對此加以解釋。

“我想補充一點，那就是我是

作為歌手

來進行這些實驗，用自己的聲音作為調查工具，我必須把問題留給更熟悉自然科學的其他人，來把這些表象和已知的事實和規律進行匹配。從一個階段到另一個階段，問題一個接一個地出現在我的面前，直到我不斷感到自己站在神秘面前，雖然我似乎瞥見了什麼，但它在很大程度上還是隱藏著的。”

瑪格麗特所涉足的領域，正是後來被命名為

“音流學”（Cymatics）

的聲音研究方法，透過在板、膜片或薄膜表面看到聲音的振動，瑞士生理學家和博物學家漢斯·詹尼（Hans Jenny）在其1967年的同名著作中命名了這個詞，其來源於希臘語“kuma”，意思是“巨浪”或“波浪”，用來描述

聲音

和

振動

對物質的

週期性

影響。對“音流學”的討論和研究，實際上可以追溯到達·芬奇、伽利略和胡克，達·芬奇注意到了桌子上灰塵的圖案變化，伽利略在刮擦黃銅板看到了銅屑形成的細條紋，胡克則用小提琴和麵粉來展示了這種現象，不過真正奠定了其學科基礎的，是一位德國人

恩斯特·克拉德尼（Ernst Chladni）。

在18世紀70年代，克拉德尼把

沙子

撒在金屬盤上，觀察沙粒在盤面上拉弓時的振動，繪製了許多精細的圖形。他在整個歐洲內巡展，演示這一看似神奇的現象，甚至引來了

拿破崙

前往觀看。這位皇帝被深深打動，遂與法國科學院聯合舉辦了一場競賽，徵求對沙型的數學解釋，1816年，年輕的法國女數學家瑪麗-索菲·姬曼（Marie-Sophie Germain）以一篇相關論文贏得了這場競賽的3000法郎獎金，也是一段佳話。克拉德尼則於1878年出版了《聲學原理中的新發現》（Entdeckungen ber dieTheorie des Klanges）一書，樹立了自己“聲學之父”的江湖地位。

而在那個世紀末，另一位女性以自己發明的機器將這個美麗的佳話繼續，雖然並不為很多人所知，但瑪格麗特·瓦茨·休斯不該被從聲音科學的這段歷史中抹去。當然，她也有將自己的實驗和發現出版出來，是一本叫做

The Eidophone

的小冊子，幸有此舉，使得我們還能看到當年那些令人驚歎的

“花形”。

它們的原型則已經成為玻璃上的藝術品，經過現代手段的修復，被放置在美術館裡，簡直帶上了一股神聖靈光。

Margaret Watts-Hughes作品，《玻璃上的顏料》，來自Cyfarthfa Castle Museum and Art Gallery

Margaret Watts-Hughes作品，《玻璃上的顏料》，來自Cyfarthfa Castle Museum and Art Gallery

Margaret Watts-Hughes作品，《玻璃上的顏料》，來自Cyfarthfa Castle Museum and Art Gallery

Margaret Watts-Hughes作品，《玻璃上的顏料》，來自Cyfarthfa Castle Museum and Art Gallery

References

https：//royalsociety。org/about-us/history

http：//blogs。royalsociety。org/history-of-science/2013/03/08/women-of-the-conversazioni

http：//web。mit。edu/redingtn/www/netadv/SP20140310。html

https：//medium。com/swlh/margaret-watts-hughes-and-the-shape-of-the-human-voice-d9f1a023c0c1

https：//publicdomainreview。org/essay/picturing-a-voice-margaret-watts-hughes-and-the-eidophone

https：//www。cymascope。com/cyma_research/history。html

https：//www。caninomag。es/mujeres-que-vieron-el-sonido-6-pioneras-de-la-musica-visual

本文經授權轉載自

科學藝術研究中心

（ID：Art_And_Science）

原文題目：

看見聲音像花兒一樣盛開，她是史上首位在英國皇家學會演講的女性

編輯：fengyao

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