완벽한 하모니: 음악은 어떻게 과학에 반영되었을까?

       

완벽한 하모니: 음악은 어떻게 과학에 반영되었을까?  과학과 사회 / 과학  2014/08/28 09:00 http://blog.naver.com/hansyoo/220104102185 전용뷰어 보기 완벽한 하모니: 음악은 어떻게 과학에 반영되었을까? 25 August 2014 by Graham Farmelo, NewScientist 책 정보: “Music and the Making of Modern Science”, by Peter Pesic, MIT Press, Price: $40 에른스트 클라드니(Ernst Chladni). 음파로 생성된 패턴. (Image: King's College London/Science Photo Library)       플라톤(427-347 B.C.) 시절부터 18세기까지 음악은 서양 교육의 핵심이었다. “Music and the Making of Modern Science”라는 책을 쓴 피터 피직(Peter Pesic)은 음악이 과학의 형태를 다듬었다고 주장한다.      러시아의 작곡가 이고르 스트라빈스키(IGOR STRAVINSKY)는 음악이 확실히 뭔가 수학적인 사고와 관련되었다고 평한다. 과학자들에게도 음악은 풍부한 은유의 소스가 될뿐더러 생산적인 연구 과제가 되어 왔다. 이론 물리학자 프랑크 윌책(Frank Wilczek)와 저널리스트 벳씨 디바인(Betsy Devine)이 현대물리학에 관한 그들의 책이름을 ‘Longing for the Harmonics’라고 정했을 때, 사람들은 그들의 의도가 무엇인가 알았다.   피터 피직은 그의 도전적인 신저에서 음악이 물리학 발달에 영향을 주었다고 주장한다. 초기 과학 혁명기로부터 현대 물리학의 끈이론에까지 영향을 주었다는 것이다.    책에서 음악가와 물리학자는 곧바로 “구체의 음악“으로 향한다. 천체의 움직임 패턴에 대한 고대의 개념이 음악의 한 형태인 것이다. 그러나 피직은 플라톤 시대로부터 19세기까지 음악이 천문학과 수학, 그리고 기하학과 함께 어떻게 서양의 4학(quadrivium),즉, 가장 보편적인 대학의 교육과정(과목)이 되었는가를 애써 보여주려 한다. 16세기 말에서 17세기 초까지 음악은 천문학자 요하네스 케플러(Johannes Kepler)의 연구 업적에 현저하게 나타남을 피직은 증명한다. 케플러는 음악적 아이디어를 천문학의 토대에 결합한다고 피직은 말한다. 음악적 경험에 위반되는 대수적인 결과를 거부하기조차 한다고 그는 말한다. 나중에 철학자 르네 데카르트(Rene Descartes)는 수학과 음의 관계를 다시 고려함으로써 음악을 새롭게 조명한다. 데카르트에 의해서 이제 음악은 더 이상 신성한 힘이 아니지만, 그러나 과학적으로 이해될 수 있는 무언가가 된 것이다.     피직은 뉴튼의 경우에는 힘들어한다. 전하는 바에 의하면 뉴튼은 자기가 관람했던 유일한 오페라조차 중간에 빠져나왔다고 한다. 그러나 뉴튼이 작성한 초기의 노트에는 그가 음악을 연구했음을 보여주며, 십 년 뒤 색상의 스펙트럼을 정의할 때 뉴튼은 음계(musical scale)를 적용했다. 18세기 수학자이자 물리학자 레온하르트 오일러(Leonhard Euler)에 대한 피직의 설명도 또한 인상적이다. 오일러는 여가 시간 대부분을 음악으로 보냈는데, 친화도(degree of agreeableness)라는 것을 고안했다. 음정과 화음에 대한 색인(index)인 친화도는 오일러의 수이론(number theory)에 대한 관심을 앞서는 연구였다.    오일러 및 실험 물리학자 게오르크 크리스토프 리히텐베르크(Georg Christoph Lichtenberg)의 연구를 바탕으로 에른스트 클라드니(Ernst Chladni)는 음파를 효율적으로 볼 수 있게 만들어 새로운 전기를 마련했다. 리히텐베르크의 실험을 대전된 금속판과 쇳가루(iron fillings)로 변형시킨 클라드니는 바이올린 활(violin bows)을 써서 모래가 얹어진 판으로 진동을 체크하면서 서로 다른 패턴을 만들었다. 클라드니 패턴(Chladni’s figures)은 음파가 만들어내는 공간적 패턴을 가시화한다(위 그림).    그러나 20세기가 되자 음악은 창의력이 가장 요구되는 이론물리학에서 그 중요도가 예전같지 않게 되었다. 양자 이론의 아버지 막스 플랑크(Max Planck)의 예를 들어 보자.그는 기량이 뛰어난 피아니스트로 음악에 대해 글도 썼지만, 그러나 플랑크가 그의 양자 이론에서 약간은 음악 용어에 가까운 진동자(oscillator) 대신 공진기(resonator)를 선택했을 때 피직은 지푸라기라도 잡고픈 심정이 된다.     양자 이론의 또 다른 창시자 에르빈 슈뢰딩거(Erwin Schrödinger)는 음악에 무관심했다. 20세기 가장 위대한 수학자 존 폰 노이만(John von Neumann)도 마찬가지였다.     아인슈타인은 음악이 자신의 연구와는 무관하다고 생각했지만, 그러나 바이올리니스트였으며 음악이 없는 삶은 생각할 수 없던 사람이었다. 피직은 말해주지 않았지만1928년 아인슈타인은 심리학자 폴 플라우트(Paul Plaut)에게 “음악이 연구 생활에 영향을 주지는 않지만, 그러나... 양쪽은 서로에게 제공하는 만족감으로 보완합니다.”라고 말했다.     많은 현대 물리학자들은 아마도 동의할 것이지만, 피직은 음악적인 준비 작업이 수학 및 이론적 구조의 일부가 되었음에 동의할 것이라고 주장한다. 그 진위야 어떻든 이 책은 우주의 하모니를 갈망하는 모든 이에게 호소력이 있을 것이다.     - 네이버 블로그 <Physics of Dream>hansyoo 님의 글 중에서 전재..... [출처] 완벽한 하모니: 음악은 어떻게 과학에 반영되었을까?|작성자 HANS