文档介绍：科学人文
CULTURE
吴再丰/ 文
自然界错综复杂千变万化但是它们却呈现的具有特别性质的波动功率谱密度与频率f成反
出一种共同的节奏这就是所谓的 1/f波动千比科学家称为 1/f 波动也叫粉红噪声
年湖底沉积物中显示的气温变化降落在地球上的 1/f 波动能够令人感到非常舒适与和谐科学
宇宙线的粒子数的变化太阳风在磁层上产生的湍家曾分析了那些深受人们喜爱的名曲发现它们的
流以至于勃拉功率谱密度接近 1/f 波动曲线同样潺潺流水和
姆斯或贝多芬的徐徐袭来的清风之所以能让人心旷神怡也是因
太阳风
交响乐所有这为它的功率谱密度符合1/f波动
些自然界的变 1/f波动的发现是在上个世纪初人们发现
化无不应和着流动在导电体里的电流由于电阻的不稳定而产生不
这奇特的节奏稳定的波动因为这个能谱和频率f成反比例所以
那么什么命名为 1/f波动其后人们又从蜡烛的火焰微
是 1/f 波动风小溪流水等各种各样的自然现象中也发现了
呢 1/f 波动规律继而又从人的心拍间隔古典音
乐手工产品中发现了 1/f 波动规律
何谓 1/f 波动
音乐绘画的节奏
我们知道自然界中不存在绝对静止的事物
一切事物必定随时间或空间的推移而发生变化科用噪声发生器产生白色噪声 1/f噪声和布朗
学家将某个物理量在宏观平均值附近的随机变化称噪声通过扬声器发出声音发现这些噪声十分不
为波动波动现象随处可见有直观的如风速同白噪声是唏唏的磨擦声令人烦躁布朗噪声
的快慢变化声音的节奏和强弱变化太阳星星单调乏味让人昏昏欲睡而 1/f噪声好似瀑布倾
等天体的运动和变化等也有抽象的如人的情绪泻在水潭上人们长时间地听也不会感到疲倦也
和感觉的变化等有人将此比拟为海涛声或人的细语声
从物理上讲自然界存在的这些波动可以按人们对录制的溪流声进行频谱分析时发现它
功率谱密度与频率的对应关系进行分类其中有三恰恰具有 1/f 频谱美国 IBM研究所的福斯对音乐
种是典型的波动一种是完全无规律的白色波动节奏进行了频谱分析据他分析古典音乐声音的
(白色噪声) 该波动令人感到烦躁不安另一种是非强弱变化及瞬时振幅为零时开始观察频率变化的
常有规律的布朗波动(又叫布朗噪声或褐功率谱为1/f型但现代作曲家创作的爵士音乐摇
色噪声) 该波动令人感到单调乏味介于上述两滚乐却明显地偏离 1/f 型福斯反过来又按 1/f随
种波动之间虽然是任意无规则的但是并不单调机数作曲这样作的曲子与按白噪声以及布朗
星际交流希望多多刊登有关宏观世界微观世界方面的探讨文章
重庆市谢家湾文化六村林文康
万方数据
噪声随机数作的曲子相比较按 1/f 作的曲子治神经系统的某些疾病呢
有音乐感而白色音乐的音符排列无规则布传说早在公元2世纪人们就知道让患者通过
朗音乐又过于使人发困碰触带电的鱼类来制止疼痛但是并不清楚其中的
若比较布朗节奏与 1/f节奏的话以起伏的相机制直到上个世纪中叶人们才发现人体中存在抑
关衰减来说 1/f节奏较快白色音乐因为邻接的制神经可以经由电流的刺激而发挥作用电刺激
音符不相关音调的变化随机发生所以一点没有祛痛的具体做法是在人体表面敷上两块电极在其
人们所期待的愉快感当然也就更