数学印象:用莫比乌斯带制作音乐

音乐和弦自然地存在于某些拓扑空间中,这些空间展示了作曲家在和弦之间移动可能使用的路径

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数学和音乐之间的联系有很多。例如,弦和曲面的微分方程可以帮助我们理解谐波和调音系统,节奏分析告诉我们如何将一个小节划分为节拍,而对称性的研究则与赋格曲或卡农中发生的时间和音高的转换有关。

这段视频探索了一个鲜为人知的联系。事实证明,音乐和弦自然地存在于各种拓扑空间中,这些空间展示了作曲家在和弦之间移动可能使用的所有路径。令人惊讶的是,双音和弦的空间是一条莫比乌斯带,而三音和弦的空间是一种扭曲的三角形环面。


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有关此处介绍的思想的完整演示,适合数学家和音乐家,请参阅德米特里·蒂莫兹科的“音乐的几何”。

视频结尾处显示的“脐环”雕塑由海拉曼·弗格森创作。

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