![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Кубесов, А. К. Математическое наследие аль-Фараби
.pdf170
других теорий. Он говорит: «Имеются виды искусств или науки, некоторые основные принципы которых от носятся к нашему инстинкту, другие объясняются в других науках, третьи вытекают из опыта способом, который мы объяснили. Этот последний случай и име ет место в музыкальной теории. Ее основные принципы либо обязаны своим появлением нашему инстинкту, ли бо объяснялись в смежных науках, или, кроме того,
приобретены в результате опыта» [85, |
л. |
10 об.; 86, |
|
стр. 32]. |
из |
смежных |
|
Под принципами, заимствованными |
|||
наук, аль-Фараби понимает прежде всего |
|
принципы |
физики, геометрии и арифметики. Об этих основах он пишет: «Учитывая, что учение о музыке включает от ношение различных длин, оно может воспользоваться также и геометрическими принципами.
Музыкальные интервалы имеют различные значе ния. Их можно делить и складывать. Следовательно, теоретик музыки должен быть знаком с известными числовыми отношениями и со способами сложения и вычитания этих отношений. Это касается области арифметики» [85, л. 20 об.; 86, стр. 65].
Тут же заметим, что Омар Хайям в своих коммен тариях к Евклиду высказывает аналогичную мысль о том, что «в каждом искусстве, основанном на доказа тельствах, ... имеются предпосылки, на которых осно вываются доказательства,— это или аксиома, как це лое большей части, или доказанное в другом искусстве,
или постулат, не доказываемый в этом искусстве, |
но |
служащий для определения его предмета» |
[43, |
стр. 114]. |
|
Кстати отметить, что аль-Фараби арифметику и гео метрию причисляет к категории наук, основные прин ципы которых относятся к инстинкту людей, приоб ретенному «с момента рождения или еще в детстве в результате одного или нескольких восприятий». Та ким образом, аль-Фараби как бы расширяет область применения аксиоматического метода древних греков, примененных ими в основном при изложении геоме трии и арифметики, смело выдвигает идею повсемест
ного применения его и в других разделах теоретическо го познания.
171
Дальнейший ход развития физико-математических наук полностью подтвердил правильность этого поло жения. Метод аль-Фараби очень близок к широко рас пространенному в физике со времени Ньютона методу принципов. По мнению С. И. Вавилова, желание по строить физику по образцу и подобию геометрии было желанием создать физику принципов. Согласно этому методу, сами принципы рассматриваются не как ап риорно принятые положения или постулаты, а как принимавшиеся на основании непосредственного опы та в качестве его обобщения. «Из тесно сформулиро ванных недоказуемых аксиом-принципов,— пишет С. И. Вавилов,— логически, математическим путем должны вытекать теоремы и леммы. Принципы — ак сиомы физики — доказуемы только опытом, они мо гут быть логически и недоказуемы. Принципы — это обобщенные факты» [90, стр 127].
С большой прозорливостью предугадывая далекую перспективу развития науки, аль-Фараби подробно ос танавливается именно на принципах теории музыки, добытых опытным путем. Для этого он, исходя из по ложений, установленных Аристотелем во «Вторых Ана литиках», применяет метод индукции.
Вторым звеном в построении той или иной научной теории он считает умение делать необходимые выво ды из установленных принципов, т. е. умение вывести надлежащие следствия. Здесь он вынужден прибегать к методу дедукции и широко применять математиче ские и логические средства. Аль-Фараби отчетливо по нимает органический характер связи между этими двумя приемами логического мышления, т. е. индук ции и дедукции.
Третье звено в построении теории музыки, как и любой другой теории, по аль-Фараби,— проверка дан ных теорий экспериментальным путем. В музыке это достигается созданием специальных музыкальных ин струментов.
В изложении самой теории музыки аль-Фара би в отличие от Евклида, который, по мнению аль-Фа раби, в построении своих «Начал» ограничился лишь приемом синтеза, успешно пользуется как анализом, так и синтезом, хотя аль-Фараби по многим вопросам
172
остается верным традиции Евклида. Так, например, ос новной раздел «Большой книги музыки» он, подражая Евклиду, называет «Началами» (истиксат) учения о музыке, кроме того, многие положения теории музыки и математической астрономии он формулирует и дока зывает в форме евклидовых предложений (шакл), по вторяя точно даже заключительную фразу «что и тре бовалось доказать» или «это и есть то, что мы хотели доказать».
Следует подчеркнуть, что в этом труде аль-Фараби методологически правильно решает ряд вопросов, свя занных с математизацией науки о природе. На приме ре теории музыки он демонстрирует плодотворность применения математических методов в исследовании объективных закономерностей природы и искусства. У него совершенно отсутствует числовой мистицизм, при сущий музыкальному учению пифагорейцев.
Правомерность применения математики к музыке аль-Фараби обосновывает тем, что музыкальные звуки и интервалы как реальные физические явления вполне могут быть охарактеризованы с помощью чисел и чис ловых отношений. По этому поводу он пишет: «Отно шение между двумя телами можно выразить только в том случае, если они обозначены числами одинакового вида, измерены при помощи единой единицы измерения и имеют единую меру, как это видно в геометрии. Рас смотрим тона различных ступеней как продукт струн, обладающих длиной сопоставимой величины, которые мы сравниваем между собой в числовом отношении»
[85, л. 20 об.; 86, стр. 65].
Аль-Фараби, следуя древнегреческим теоретикам музыки, каждому тону поставил в соответствие число, а музыкальным интервалам — отношения чисел. Приписание тонам определенного числа он физически свя зывает с длиной колеблющейся струны и поэтому пред полагает, что высокому тону соответствует большое число. По его мнению, числа отражают лишь количе ственные соотношения между взаимосвязанными пред метами, явлениями природы. В этой связи следует под черкнуть, что аль-Фараби в отличие от своих предшест венников явно высказывает мысль о том, что высота тона измеряется временем, необходимым для соверше
173
ния определенного движения (колебания) струны, т. е. периодом колебания.
Аль-Фараби стоит на материалистической позиции и в решении вопросов взаимоотношения теории и прак тики. Он правильно трактует причины происхождения музыки, музыкальных инструментов, музыкальных традиций и др. Аль-Фараби, например, пишет: «Рас суждения и теоретические принципы единственно дают нам возможность восприятия звуков и их состояний и свойств. Ощущение, поддерживаемое правилами раз личных практических музыкальных традиций, един ственно дает нам возможность различить тоны естест венные от неестественных. Одним словом, теория и практика музыки дополняют друг друга, а совокуп ность их составляет учение о музыке» [85, л. 21; 86,
стр. 66].
В этой связи аль-Фараби подвергает резкой критике всех тех кто ошибочно полагал, что музыкальная практика и теория придуманы философами и мудреца ми. Аль-Фараби пишет: «Идея, что они образуются из философии и мудрости, ввела их в заблуждение: для них наука мудреца охватила все, как будто он изобрел практические искусства и обучал им людей. Не овла дение этими способностями, не красота их действий есть источник его мудрости, а живость его ума, способ ность познать и понять все. Это понятие мудреца, фи лософа не является четким; однако это вопрос, кото рый мы здесь обсуждать не будем. Нам важно только знать, что музыкальная практика значительно пред шествует теории. Теория появляется только тогда, ког да практика прошла все свое развитие, когда уже суще ствуют мелодии, завершенные музыкальные сочинения, ощущения кажутся естественными, а также многое дру гое, касающееся музыки» [85, л. 11; 86, стр. 33— 34].
При всем уважении к наследию древних греков аль-Фараби не преклоняется слепо перед авторитетами, когда их учения противоречат новым достижениям ес тествознания. Примером может служить критика аль-Фараби теории музыки и космологии пифагорейцев. «Мнение пифагорейцев,— пишет аль-Фараби,— о том, что планеты и звезды при их движении порождают зву ки, которые гармонически сочетаются, является оши-
174
бочным. В физике доказано, что их гипотеза невоз можна, что движение небесных светил и звезд не мо жет порождать какого-либо звука» [85, л. 10; 86,
стр. 28].
Таков в общих чертах экспериментально-теоретиче ский метод аль-Фараби, примененный им в «Большой книге музыки». При этом особо следует подчеркнуть три момента: во-первых, метод аль-Фараби не остается в виде философской декларации, а успешно применяет ся для создания весьма сложной теории музыки; вовторых, в его методе совершенно отсутствуют элементы схоластики, которая характерна для мышления средне вековья; в-третьих, этот метод открывает большой про стор применению математических методов в опытной (экспериментальной) науке.
Метод научного исследования, аналогичный методу аль-Фараби, мы встречаем в Европе у великого италь янского мыслителя Леонардо да Винчи и у одного из создателей новой физики Галилео Галилея. Здесь воз никает вопрос, могли бы быть в какой-то форме идеи аль-Фараби использованы корифеями науки в Европе эпохи Возрождения. Есть серьезные основания ответить на этот вопрос положительно. Дело в том, что еще в XII—XIII вв. многие труды аль-Фараби переводились на латинский язык и его имя (по латыни Alpharabius) было очень популярным в Европе. «Большая книга му зыки» аль-Фараби сыграла определенную роль в соз дании теории музыки в Европе. Знаменитый Роджер Бэкон в своем «Среднем труде» восторженно отозвал ся об аль-Фараби и поставил его имя в один ряд с
именами таких великих ученых, как Евклид, Птоле мей.
§ 7. Метод получения музыкальных интервалов, родов
Исходя из указанного экспериментально-математи ческого метода построения теории музыки аль-Фараби предлагает оригинальный метод получения музыкаль ных интервалов, основанный главным образом на при менении арифметики.
Аль-Фараби с помощью экспериментов и математи ческих рассуждений сначала получает числовые отно
175
шения для некоторых интервалов. При этом созвуч ность полученных интервалов он каждый раз прове ряет непосредственно через игру на специальных ин струментах, так что теоретический подход у него орга нически сочетается с практикой.
По этому способу аль-Фараби получает числовые от-
|
|
2 |
„ „ |
ношения для интервалов октавы---- , двойной окта- |
|||
4 |
4 |
3 |
|
вы -----—, кварты----д-, квинты — — , интервала тона — |
---- и др. Непосредственно доказывает, что излишек
октавы над квинтой равен кварте и поэтому излишек октавы над квартой равен квинте.
На основе этих данных аль-Фараби выставляет сле дующую предпосылку (гипотезу): «Среди определен ных нами интервалов созвучными являются те, у ко торых отношение будет равно отношению целого к кратному или целого к целому плюс часть целого. Ос тальные в большинстве своем будут диссонирующими»
[85, л. 28; 86, стр. 91].
Таким образом, по аль-Фараби, созвучными будут кратные и эпимерные отношения, т. е. отношения вида
nk |
, , |
1 |
— и /еН------• |
||
п |
' |
п |
После этого аль-Фараби переходит ко второй части применения своего метода, по которому из установлен ных основных интервалов математически извлекаются все остальные интервалы, более или менее пригодные для музыки.
По этому поводу он пишет: «Деление струны по могает нам найти не только большие и средние интер валы, но также и малые. Тем не менее нет необходи мости в том, чтобы постоянно прибегать к делению струны всякий раз, когда нам нужно определить дру гие отношения, помимо найденных нами. В этом слу чае последние и послужат принципиальной основой, если речь пойдет о других видах интервалов. Ибо все остальные интервалы получаются при сложении двух или нескольких из найденных нами интервалов или же возникают при вычитании их друг из друга. Так что только в случае, если мы пожелали бы помочь уху вое-
176
принять то, что мы говорим теоретически об этих но вых интервалах, но уже в практическом исполнении на каком-нибудь инструменте, нам придется снова прибегнуть к разделению струны, так, чтобы очевид ным стало, что все наши доказательства и соображения имеют не только простое теоретическое значение, но и подтверждаются объективным фактом, явлением при роды или искусства» [85, л. 28 об.; 86, стр. 92].
Аль-Фараби при этом дает ряд специфических пра вил действий над интервалами, которые основаны на сведениях и правилах, заимствованных из арифметики.
1.Правило удвоения интервала -gr : если А — чис
ло, соответствующее первому тону, а В — второму то нуло
|
|
|
|
/А\2___ А?_ |
|
А -В _ |
|
|
|
||
|
|
|
|
Ы ~~A - в ’ |
В2 |
Ва * |
|
|
|
||
|
2. |
Правило сложения (умножения) |
двух интерва- |
||||||||
лов |
А |
|
С |
|
В, C.D — числа, соответствующие |
||||||
в |
и ^г:если А, |
||||||||||
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тонам этих двух интервалов, то |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
А С _ А - С B-C |
А-С |
|
|
|
|||
|
|
|
|
в ’ D |
В - с ' B-D |
B-D • |
|
|
|
||
|
3. |
Правило получения половины интервала-g : |
|||||||||
если А и В — числа, соответствующие тонам этого ин |
|||||||||||
тервала, |
то |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
А и |
2А А + В |
|
|
А-\-В=2А- |
2 В -2 А |
|
||||
|
В |
'2В |
:А + В ’ |
2В •, где |
|
|
|||||
|
|
|
|
л |
\ т> |
|
о тэ |
2В—2А |
, |
|
|
|
|
|
|
или А - г 5 |
= 2 В — ^—2~ |
|
|
||||
где А + В — арифметическое среднее |
число 2А и 2В. |
||||||||||
|
4. |
|
Правило деления (разложения) интервала на не |
||||||||
сколько других последовательных интервалов: |
если |
||||||||||
А + 1 и А — числа, |
соответствующие тонам этого: |
ин |
|||||||||
тервала,™ |
- |
|
|
|
|
|
|
|
177
A + l |
( A + i ) k |
|
A k + 1 A k + 2 |
A k + k |
|
A |
~~ |
A h |
— A k ' A k + 1 "• A k + k - \ - l ~ |
||
= |
(1 |
|
+ |
— (1 + A*+fc-i) ’ |
где k — число делений, а первые и вторые члены полу ченных интервалов в разложении образуют арифмети ческие прогрессии с разностью
d |
(A + l ) k - A k |
1 |
к
Аль-Фараби здесь же указывает на возможность и других способов разложения данного интервала. Q
5. Правило вычитания (деления) (интервала -р от
интервала -д : если А, В, С и D — числа, соответст вующие тонам данных интервалов, то
А _ А - С _ А -D _ С _ А Ф
В ~ a -d ’ В - С ~ d ' В - С ’
отсюда
А . С A-D
B D ~ В-С '
Аль-Фараби дает и другой вариант этого правила:
В _BvD В - e _ D В-С А В - с ’ А -D с ’ А - D ’
отсюда
А . С |
A-D |
В" В |
-В-С • |
Аль-Фараби каждое правило иллюстрирует кон кретными числовыми примерами. Разумеется, все эти правила и числовые примеры на их применение он выражает словесно. Например, правило сложения двух
А С
интервалов -g- и -р- он формулирует следующим об
разом: «Пусть средняя ступень представлена двумя числами [В и С], через первое число эта ступень связа на с первой ступенью первого интервала, а через второе
1 2 - 1 1 0
178
число — со второй ступенью второго интервала. Умно жим число, которое связывает средний тон в отноше нии со вторым интервалом [С], на число, обозначаю щее первый тон первого интервала [А]. Затем умножа ем число, которое ставит в отношении средний тон с первым интервалом [В], на число, обозначающее вто рой тон второго интервала [В].
Умножая друг на друга оба числа среднего тона, мы получаем новое значение второй ступени [В-С], т. е. промежуточный тон. Отношение новых чисел, обо значающих первый и третий тона [А-С] и [В-D], бу дет одновременно суммой двух интервалов» [85, л. 29; 86,стр. 95].
Аль-Фараби разъясняет способ применения этого правила: «Если нам нужно, например, сложить квин ту и кварту, то А и Я будут ступенями кварты, Я и Z — ступенями квинты. Число, обозначающее А в кварте, равно 4, а число, обозначающее Я, равно 3. Интервал
Я —Z является квинтой, и число, |
ставящее Я в отно |
шении с Z, будет равно 3, а значение Z — 2. Тогда мы |
|
умножим друг на друга число, |
обозначающее А, и |
число, через которое тон Я находится в отношении с Z, т. е. 3. Тогда 12 будет новым числом А. Затем ум ножим число, обозначающее тон Z, т. е. число 2, на число, ставящее в отношении Я и А, т. е. на число 3. Полученное произведение будет равно 6, которое ока жется новым числом Z.
Умножим затем число, ставящее в отношении Я и Z, т. е. число 3, на число, которое ставит Я в отноше нии А, т. е. на 3. Получаем произведение 9, которое и будет новым значением для Я. Следовательно, А и Z
окажутся в отношении 12 к 6. Тон А оказывается, |
та |
ким образом, равен дважды взятому тону Z. А подоб |
|
ный интервал — это не что иное, как октава, так |
что |
если мы добавляем квинту к кварте, то и получаем ок таву» [85, л. 29; 86 стр. 96].
Таким образом,
4 |
3 |
= 12 |
9 |
__ 12 __ |
2 |
3 |
* 2 |
9 * |
6 |
6 |
1 ’ |
Аналогичным методом аль-Фараби определяет сумму октавы и кварты, октавы и квинты:
179
4 3 |
8 6 |
8 , |
. |
-g— g- = |
-g---- g- = |
-g-(октава плюс кварта), |
~2 = —— j- = -у (октава плюс квинта).
Взаключение аль-Фараби приводит ряд рекоменда ций о практическом использовании этих операций для получения часто применяемых в музыке интервалов.
Втеории музыки особо важное значение придается делению интервала кварты на роды, с помощью которо го получают различные гаммы. Этот вопрос был пред метом широкого обсуждения и многих греческих мате матиков — теоретиков музыки. Они знали следующие виды гаммы: диатонический, хроматический, энгармо нический тетрахорды.
Аль-Фараби в «Большой книге музыки» подробно останавливается на проблеме деления кварты, для чего он широко привлекает известный ему математический аппарат.
Вопреки сложившимся традициям, аль-Фараби не канонизирует деление кварты именно на три интерва ла. В принципе, допуская деление кварты на более или менее, чем три интервала, он все-таки считает удобным и целесообразным такое деление.
На основе традиции предшественников он выдвига ет оригинальную классификацию музыкальных родов: «Математики древности назвали «родом» кварту, де ленную на три интервала. В одном роде отношение од ного из трех интервалов может быть выше или ниже, чем суммы отношений двух других. Род, в котором не имеется интервалов, отношение которых было бы выше отношения суммы двух других, называется сильным родом. В обратном случае мы называем его мягким ро дом» [85, л. 31 об.; 86, стр. 103].
Таким образом, если А, В, С — интервалы деления кварты, то для получения сильного, т. е. диатоническо го, рода необходимо выполнение следующих условий:
А< В + С , В < А + С, С с А + В ,
впротивном случае получаются мягкие роды — хрома тические и энгармонические. Мягкие роды, в свою оче редь, также имеют свои подразделения. Например, ес