听一听萦绕于心的声音—来自18000年前的海螺号
2104字
2021-02-14 21:45
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火星译客

昨日重现

1931年,考古学家认为这个壳只是一个破碎的饮水杯。

Kiona N. Smith - 2021年2月12日下午3:57 UTC

1931年,考古学家在法国的马尔苏拉洞穴入口附近发现了海螺壳。这一发现重现了海螺壳曾经使用的地点和吹奏的方式。

吉勒斯·托塞罗

沉寂了18000年之后,一种古老的乐器演奏出了它的第一个音符。人们最后一次听到海螺号的时候,欧洲的大部分地方还被厚厚的冰雪覆盖。

图卢兹大学的考古学家卡罗尔·弗里兹和她的同事最近发现这个海螺壳是一种乐器。为了更多地了解古人如何用31厘米(1英尺)长的海螺壳制作喇叭,考古学家们使用高分辨率CT扫描来检查海螺壳的内部结构,贝壳和开放腔室的看起来精致的螺旋,盘绕在中轴上,或小柱。一系列重叠的照片和仔细的测量结果形成了一个全彩色的贝壳3D数字模型,图像增强软件帮助揭示了马格达林人是如何用红赭石点装饰这个仪器的。

在图卢兹大学的一个实验室里,一名圆号演奏者和音乐学研究员成为了1.8万年来第一个演奏海螺壳的人。乐师向贝壳的断尖吹气,然后抖动嘴唇,好像在吹小号或长号。他小心翼翼地从这台古老的乐器中传出了三个响亮、清晰、共振的音符:

你听到的三个音符是256赫兹, 265赫兹,和285赫兹,大约是C调,升C调,和现代术语中的D调。管乐器之所以能工作,是因为它们内部的空气会振动,产生声波。在自然频率或共振频率这种合适的频率下,能引起乐器的主体振动,从而放大声波,发出我们认为是音乐的声音。录音中的三个音符是海螺壳以其共振频率振动的声音。

因为海螺壳的腔形成了一个螺旋,弗里兹和她的同事说,它的声学效果非常类似于带有圆锥形腔的乐器,比如法国圆号。

录音中不太明显的是小螺号的声音大小。在距离贝壳1米(3英尺)的地方,这些声音的音量约为100分贝。这个结果在很多方面都很有力。弗里兹说:“这让我感到十分激动,对我来说,这种声音是与马格达林人的直接联系。”

再看一下这个旧发现

马格达林人是狩猎采集者,他们居住在法国图卢兹附近的马尔苏拉洞穴,1931年考古学家在那里发现了这个贝壳。弗里兹和另一位合著者吉勒斯·托塞罗(同样是图卢兹大学的考古学家)在图卢兹自然历史博物馆的收藏品中发现了这个海螺壳时,正好在研究洞穴中的工艺品。

他们一直在寻找与洞穴墙壁上的绘画有关的工具,但他们决定仔细看看海螺壳。最早在1931年发掘出这件文物的考古学家认为,它可能是仪式上用的饮水杯,它的顶端(海螺壳的尖端)是自然脱落的。但弗里兹和托塞罗注意到,这个海螺壳实际上像是被精心制作成一种乐器。

法国国立科研中心和索邦大学的化学家,合著者菲利普·沃尔特说:“有些人早就认为海螺壳是一种乐器了,这是因为根据通常用海螺壳制作乐器的做法,我们也可以证明这个海螺壳是被强力加工过的,我们可以继续认定这个观点。”

根据软体动物学家和研究海螺等软体动物的生物学家的说法,大海螺壳的顶端太厚、太结实,不可能不小心折断;海浪和海底撞击可能会破坏贝壳的其他部分,但不会破坏顶端0.8厘米(0.3英寸)厚的碳酸钙壁。

石器时代的斯特拉迪瓦里

CT图像使弗里兹和她的同事们能够更仔细地寻找小而微妙的证据,证明海螺壳是用工具加工的,而不是被时间的腐蚀和偶然撞击损坏的。他们在破碎的边缘周围发现了一圈小的撞击痕迹,就好像有人用工具击打过贝壳,并在那个位置将其击碎。然后,在海螺壳的末端出现了一个3.5厘米(1.4英寸)宽的洞,通往螺旋形海螺壳的内室。这个洞只是把海螺变成管乐器的第一步,让演奏者能把空气吹进去。

弗里兹和她的同事表示,在顶端的内外表面有一层薄薄的褐色残留物,可能曾经用来帮助吹口固定在合适的位置。世界上其他一些文化用树脂或蜡把吹口固定在他们的海螺号上。托塞罗表示现存的材料无以鉴别是否如此。

弗里兹和她的同事写道:“在实验过程中,这位音乐家评论说,目前已经脱落的顶端是没有功能的,因为它可能会损伤乐手的嘴唇。”他提出了一种假说,即在马格达林时期,是有吹口的。

弗里兹还小心翼翼地将一个微型医疗摄像机插入到海螺壳壳中,她在小柱上发现了一个小洞,连接着断裂的顶端和海螺壳内部。在CT图像中,用条纹把这个洞标记了出来,这是曾经一种用来钻孔或锉孔的工具留下的。

托塞罗说:“这是一个非常复杂的技术操作,顶端断裂的部分非常窄,里面的洞非常圆,边缘呈规则状这表明可能是用了钻头,但可能是用棍子从外面控制的。这是一种十分精湛的技术。”

大多数管乐器也有一些方法去改变空气流过乐器的方式:盖住洞,按住按钮,移动滑块。现代的海螺号演奏者通常将手伸进海螺口来调节声音。弗里兹和她的同事们在海螺壳的外缘发现了一系列有规律的撞击点——一种被称为上唇的卷曲的唇状结构——他们认为这种结构使外壳更光滑,更容易使用。

在陆地上的洞穴里聆听大海的声音

托塞罗表示,全世界各地的人们使用海螺壳制作音乐已有数千年,而且许多国家依然在用,比如远在大洋洲、新几内亚、日本、印度、中国和希腊,甚至是叙利亚。如今,许多人把海螺号和更多的热带文化联系在一起,尤其是在太平洋附近,所以很难想象冰河世纪中期在法国演奏海螺壳做的乐器。”

这一点毋庸置疑,因为马尔苏拉洞穴距离海岸大约80公里(50英里)。由于海螺物种Charenia lampas(贝壳的原住民)住在大西洋北部和北海,80米深的寒冷的水域,所以出现在法国并不惊人,但它告诉我们,在马尔苏拉的人们一定有与沿海的人有广泛的贸易往来。

弗里兹说:"我们现在知道生活在这个地区的一些马格达林人,与大西洋海岸有着重要的联系,特别是西班牙坎塔布连山地区。这是理解海洋和陆地之间联系的又一个要素,这非常重要,因为你在洞穴中借这个手工艺品看到了海洋,我认为它对声音很有象征意义。”

考古学家最初将这个海螺壳解释为一个破碎的饮水杯。

弗里兹等.2021年

这幅图像表明,有人连续击打,敲掉了贝壳的外唇,然后破坏了顶端。

弗里兹等.2021年

这个来自新西兰的海螺号有一个骨管吹口。

凯布朗利博物馆,雅克·希拉克

这个开口是将贝壳的实心顶端削掉,形成一个空气可以通过的孔。

卡罗尔·弗里兹,吉勒斯·托塞罗

图卢兹自然历史博物馆

考古学家研究着马尔苏拉洞穴壁画中的一幅。

R. Apajou

这是马尔苏拉洞穴壁上的众多画板之一,用赭石颜料装饰,风格类似于海螺壳上的点状图案。

卡罗尔·弗里兹

旧石器时代的声音景观

当他们发现这个贝壳时,弗里兹和托塞罗正在马尔苏拉洞穴寻找与画作相关的工具,其中包括一只大野牛,上面有300个红色指纹大小的点。事实证明,这些贝壳可能与洞穴壁上的艺术有着密切的联系。

弗里兹和她的同事可以看到贝壳的内表面残留着微小的红色素的痕迹,但当他们使用DStretch软件增强贝壳表面的数字图像后,这些微小的痕迹变成了指尖大小的圆点的轮廓。

托塞罗说:“它让我们想起了洞穴墙壁上用手指做成的红点,我们假设这个贝壳的装饰图案与马尔苏拉洞穴艺术中使用的图案相同,据我们所知,这是我们第一次看到并证明欧洲史前时期音乐和洞穴艺术之间存在这种关系。”

便携式x射线荧光显示,这种红色的颜料是赭石,数万年来,世界各地的文化都喜爱的一种颜料。赭石也是洞穴壁画的首选材料,但贝壳上的赭石不足以判断它是否来自同一矿床。

这种联系可能不仅仅是视觉上的。一些研究旧石器文化的人类学家把重点放在洞穴的声学上,试图了解远古时期的声音听起来是什么样子的,以及这些声音是如何融入人们的生活的。弗里兹和她的同事们希望在海螺号呆了18000年的洞穴内或者洞口找出海螺号声音的样子。

沃尔特说:“对我来说,想到在比利牛斯山脉,在山洞里有可能发出如此强烈的声音是一件美妙的事,所以也许这也是我们未来可以尝试帮助产生的东西。这可能是我们能找到的最近距离的旧石器时代的声音景观了。”

这事还远没有结束

18000年前的海螺号吹奏出来的三个音符萦绕在我们的脑海中,让我们了解到远古时代的声音是怎样的,但它们并不能重现古代音乐家们演奏的歌曲或它们的意义。这几个音符就像搭建中的积木,但是蓝图已经随着时间的流逝消失了。弗里兹和她的同事们所做的实验也只能提供一些可能性而已。

但沃尔特想看看现代音乐家如何利用这些可能性。摄影测量和CT数据生成了贝壳的3D数字模型,在周二的新闻发布会上,弗里兹拿出了一个配有鸭骨吹口的3D打印模型。弗里兹和她的同事计划使用数字和3D打印模型,用不同的材料修补吹口,看看古代工匠是如何将这个乐器组合在一起的。他们还想对壳体内的气流和声音进行数字建模。

沃尔特希望提供这种数字模型给当代的音乐家,让他们用这种古老的乐器创作自己的音乐。他说:“它的音色将与马格达林时期的原始音色相距甚远,但是试图将这种有一万八千年历史的古老乐器与现代音乐联系起来将是一件非常有趣的事情。”

Science Advances期刊,2021年,论文链接:sciadv.abe9510  (About DOIs).

1931年,考古学家在法国的马尔苏拉洞穴入口附近发现了海螺壳。这一发现重现了海螺壳的曾经使用的地点和吹奏的方式。

吉勒斯·托塞罗

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