176びぼーろく;振動数とオクターブの関係

よく知られた事実だけど、音が1オクターブ上げるということは振動数が倍になることと同じ。
波動の本とかを見ていると、大体同じことが(コラムに)書いてある。
同じようによく言及されるのが音と光はなぜ違うのかという問題。

つまり、ある音の振動数を倍にしたものは同じ音に聞こえるのに対し、光の場合は振動数を倍にすると同じ色に見えないのはなぜかという疑問。


実際、ラの音は440Hzで一オクターブ上のラの音は880Hzだけど、光の場合は赤に対して紫がほぼ振動数が倍(波長が半分)となり、同じ色には感じられない。


さてなぜかだけど、人間の感覚器官である耳と目の構造の違いではないだろうか。


目で光を感じ取る際には光が原子内の電子を励起させるらしい。このとき、励起させるために必要なエネルギーと全く同じ光が来ないと励起できない。つまりエネルギーが多すぎるとダメ。

光のエネルギーは振動数に比例するので、倍の振動数を持つ光は倍のエネルギーを持つけど、この振動数が倍の光はエネルギーが多すぎるので元の光と同じように電子を励起させることはできない。



一方で音の方はどうだろうか。音が聞こえる仕組みはよく知らないけど、どうやら耳の内部には毛状の細胞があり、音に従って振動することで、音を聞きとるらしい。

振動数が倍の音は当然、この細胞を2倍の速さで振動させるはず。すると、オクターブ上の音(2倍の振動数)は元の音と似ているように感じられるのはそのせいではないだろうか。


とまあ適当な推論を組み立ててみたけど、正しいかどうかは分からない。詳しい人教えてください。





さて、ボダニスの「E=mc^2 世界一有名な方程式の伝記」を買った。こういうのは読んでいて楽しい。
ただ、なんとなくだけど偉人の評価を高く、当時の周りの人たちの評価を低い書き方をしている時があるように思う。
ま、伝記だから当たり前かもしれないけど。
こういうのは少し残念だなと思う。

もちろん僕が凡人であることには間違いがないんだけど、凡人の仕事と天才の仕事は質が違うと思う。
それは要・不要ではなく、両方があって初めて進歩がある(と信じたい)。

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