物理学家的笛子能变调

衣柜上有一个钉子，上面挂着一根又粗又长的钢管。武吉可以取下钢管，去掉一端的橡胶塞，倒出许多直径逐渐减小的管子。只有这样，我们才能看到每根管子上都有一排整齐的孔——这些都是他自制的笛子。

退休前，吴吉是北京大学物理系的力学教授。目前，他的业余生活主要是伴随着器乐和科学博客，以便交朋友和享受它。

自制实验用长笛

吴说，他们年轻的时候学习压力小，没有电脑和手机可以玩，所以很多朋友都对音乐和美术感兴趣。在他上大学之前，他和室友的娱乐是器乐合奏:你拉二胡，我拉长号，他弹吉他。我认为它有一种交响乐的氛围。吴·笑着说:“我们都在业余时间玩耍，自娱自乐。”

既然有这么多乐器可供选择，为什么武吉要“制造”长笛呢？这也是从他上世纪90年代在北京大学物理系教书时开始的。当时，他是《机械实践》杂志的主编。当与学生交流时，他发现学生根本不看杂志，因为他们不理解它，而且它很无聊。

吴吉没有责怪学生。他还觉得有些学术论文风格不好。他喜欢用奇怪的名词和循环逻辑来使一个简单的问题复杂化。更受欢迎的是他的同事们写的一篇文章，比如边栏——物理学的流行科学“无船渡海”，它解释了这样一种现象和原理:当船还在水面上时，它确实是水平放置的。后来，吴也决定写些有趣的科普文章，题目是他一直喜欢和熟悉的长笛。

声学原理、孔距公式、用物理知识解释长笛原理对吴继科来说是小菜一碟。然而，在严格的计算过程中，吴奇发现孔周围的气流也会参与振动。有些数据难以计算，也不能机械地推导出来。他想到了检验真理的唯一方法:实践。因此，他去市场找一些便宜的建筑材料，比如废钢管和塑料管，然后用电钻打洞，用自己的笛子做实验，最后得到了确切的公式。"当我再次发送这篇文章时，我会更有把握."武吉可以说。

随着对乐器和物理研究的深入，吴霁越来越喜欢自己制作长笛。相关文章还收录在北京大学出版社1997年出版的《我们周围的力学》中。

“差异”是如何用一根手指改变音调的

吹了很长时间的笛子后，吴霁能想得更多了。在正常情况下，长笛的音高决定了长笛的“调”。长笛没有提高和降低半音的装置，所以它不能改变音调。吴·拿起两根笛子，放在嘴上比划着说:“有些笛子手要学另一种技能:在演奏时快速换笛，以改变音调。”

大多数人都习惯了长笛是“固定的”这一事实。吴吉仍然希望能够随时拿出一支笛子，用电视上播放的所有曲调来演奏。他从最基本的地方记起:一个八度音阶有12个音高。“12个音高”的设计通常在西方乐器中表现出来:钢琴有7个白键和5个黑键。西方长笛也通过复杂的杠杆装置覆盖每八度12个音调。因此，长笛的价格很贵，最好的要几万元。普通的6孔长笛在一个八度音阶中只有7个音符。吴纪可开玩笑说:“如果我们有11个手指，我们可以用12个音高来吹长笛，然后我们可以改变音高。”

吴虽然“漏”了一个手指，但他也觉得用10个手指控制11个音调比用6个孔和7个音调要好。为了更准确地测量音高，吴还带来了自己的校音器，并最终成功地制作了改进型长笛。当然，10孔长笛比6孔长笛更难演奏。吴说:“在过去的80年里，我可以越练越好。年轻人更有技巧和技巧。没问题。”

期待专业的“追求者”

谈到音乐和物理的关系，吴基可说:“它们之间的关系非常密切，两者都与声学有关。许多物理学家也喜欢乐器。爱因斯坦拉小提琴，普朗克弹钢琴。他们都很好。”另外，吴对也有一些无奈之点。“一些关于器乐制作的专业书籍实际上说不同的材料对长笛有影响:金子比银子好，竹子比塑料好。事实上，吸气乐器的发声主要与气柱有关，与材料无关。有些金属凹槽很贵，因为那种金属已经很贵了。”

"我认为我们现在应该更多地了解我们专业领域以外的知识."吴从小就喜欢音乐。他后来制作了长笛。现在他还拉小提琴，喜欢书法和绘画。他从来不觉得这些爱好是无用的，或者会拖累他的主要业务。"他的知识越渊博，他对这个问题的看法就越不同。"我不会犯“材质影响长笛”的错误

目前，许多人缺乏爱好。武吉可以说，“一个专业可以培养学者，但不能培养大师。”像《教我如何想念他》的作曲家赵元任一样，他也是一位数学家、语言学家和哲学家。他的品质相辅相成。"

回到笛子上，他对变调笛子的自控能力与吴吉是物理教授有很大关系:他熟悉声学原理，善于思考，乐于做事。虽然制作成功，但他仍有一个遗憾:“我在竹笛上发了博客，点击率超过一万，很多朋友联系我讨论这个问题，但他们也是业余的。我认为我用声学公式和实验原理写的东西应该得到专业人士的更多关注，但是到目前为止还没有音乐系、长笛制作者和物理实践者来和我交流。传统工艺当然有其优势，但我希望这些东西也能融入现代元素。”