要说钢琴能否用穷举的方法写下所有可能的乐谱,这就像问宇宙里有多少颗星星一样,答案是“无数”的另一种表现形式。简单来说,不能,而且差得非常远。 让我们一层层剥开这个问题,看看为什么穷举法在这儿根本行不通。
首先,我们得明确“乐谱”到底包含什么。一张乐谱,最基本的是音符。但音符不仅仅是“do, re, mi”,它还包括:
音高 (Pitch): 钢琴上有88个键,但理论上音高是可以无限延伸的。即使我们只考虑人耳能听到的范围,也有很多微妙的差别(比如半音之内还有微音)。即使我们限定在钢琴的88个键上,每一个键都可以被演奏。
时长 (Duration): 一个音符可以持续多久?全音符、二分音符、四分音符、八分音符…… 再往细了分,可以有十六分音符、三十二分音符,甚至更短。而且,这些音符的时长还可以有无限的组合,比如一个八分音符加上一个十六分音符,或者用连音符把它们连起来。
力度 (Dynamics): 音符可以弹得轻柔(pianissimo, pp),也可以弹得响亮(fortissimo, ff),中间还有无数个层级。
触键方式 (Articulation): 是断奏(staccato)、连奏(legato)、还是跳音(tenuto)?这些都会改变音符的“性格”。
踏板 (Pedals): 钢琴的延音踏板(damper pedal)和弱音踏板(una corda pedal)的使用,会极大地改变声音的质感和连接。
节奏 (Rhythm): 音符的时长组合构成了节奏。你可以有无数种节奏组合,即使只用八分音符,你也可以创造出极其复杂的节奏型。
和弦 (Chords): 钢琴可以同时弹奏多个音,形成和弦。有多少种和弦组合?从两个音开始,到88个键同时按下(虽然这有点不太现实),理论上组合是天文数字。
旋律 (Melody): 音符和节奏的线性排列,形成了旋律。
和声 (Harmony): 和弦的垂直排列以及旋律与和声的结合。
曲式结构 (Form): 乐曲的组织方式,比如奏鸣曲式、回旋曲式、奏鸣曲快板等,以及乐句、乐段的重复、变奏、发展。
配器/织体 (Instrumentation/Texture): 即使只考虑钢琴,你也可以写单音旋律、双音旋律、和弦伴奏、分解和弦等等。
穷举法的基本思想是什么?
穷举法,也就是“brute force”,是说把所有可能的选项都尝试一遍。就像我们要列出所有可能的两个字母组合,我们可以从“aa, ab, ac, ..., az”开始,然后到“ba, bb, ..., bz”,一直到“za, zb, ..., zz”。这个过程是有限的、有明确边界的。
为什么钢琴乐谱的“可能组合”没有明确边界,或者说边界极其巨大?
1. 时值的连续性: 虽然我们习惯用四分音符、八分音符来标记,但理论上,一个音符的时长可以是任意精确的。比如,一个音符可以持续0.5秒,也可以持续0.501秒,0.5001秒,依此类推。这种微小的差别,如果无限延伸下去,就意味着时值本身就构成了无限多的可能性。这就像问,1和2之间有多少个数字?你可以说无限多(1.1, 1.01, 1.001……)。
2. 音高/频率的细微差异: 即使是同一个“C”音,理论上也可以有非常细微的音高变化。虽然钢琴键固定了音高,但演奏者的演奏技巧,包括滑音(glissando)或者颤音(vibrato)的细微控制,可以产生非常微小的音高漂移。当然,如果我们只考虑钢琴键盘上的88个键,这一点相对有限,但它也只是冰山一角。
3. 自由的创作空间: 音乐创作不是简单的组合。作曲家会考虑旋律的走向、和声的色彩、节奏的动感、情绪的变化、结构的美感…… 这些都是高度主观和创造性的因素,很难用一套固定的、机械的规则来涵盖所有“可能”。
4. 乐谱的“表达”: 即使我们抛开演奏的细微差别,只看记谱本身,乐谱也不是一成不变的。比如,你可以用不同的方式来标记同一个节奏型,或者用不同的和弦来表达相似的音乐感受。更不用说,一段旋律可以配上无数种不同的伴奏。
举个更形象的例子:
想象一下,你有一盒颜色笔,有红、蓝、黄三种颜色。你想用这些颜色笔在一张纸上画画。
穷举法会是什么样子? 穷举法就像是让你尝试所有可能的颜色组合:只用红,只用蓝,只用黄;用红和蓝,用红和黄,用蓝和黄;用红、蓝、黄;画一条红线,再画一条蓝线,再画一条黄线……
但音乐比这复杂无数倍。 音乐不是简单地“涂色”。音乐是关于“为什么”要涂这个颜色,用什么“笔触”去涂,涂多“快”,涂多“轻”,在哪里停顿,在哪里加速,整个画面的“结构”是什么样的。
如果我们试图“穷举”一个非常简化的音乐场景呢?
假设我们只考虑:
一个音符
只用钢琴的C大调音阶(C, D, E, F, G, A, B)
只考虑八种基本时值(全音符、二分音符、四分音符……)
只考虑三种力度(p, mf, f)
只考虑单音
即使这样,我们能穷举出多少?
音高选择: 7个音。
时值选择: 8种。
力度选择: 3种。
那么,一个音符的可能组合就是 7 x 8 x 3 = 168 种。
如果写一个包含两个音符的乐句呢?
第一个音符有168种可能,第二个音符也有168种可能。所以,就有 168 x 168 = 28,224 种可能。
如果这个乐句有10个音符呢?那就是 168¹⁰ 种可能。这个数字已经大到难以想象了。
但问题是,这个“简化”离真实的音乐还差得太远!
我们还没考虑 和弦(钢琴最擅长的之一,一次弹奏多个音)。
我们还没考虑 节奏的复杂组合(比如附点、三连音)。
我们还没考虑 不同的触键方式。
我们还没考虑 踏板的使用。
我们还没考虑 乐句的连接和发展。
我们还没考虑 音乐的“表达”和“意图”。
所以,用穷举法写下所有可能的钢琴乐谱,就好比试图用枚举所有可能的单词组合来写出《红楼梦》。 单词组合是有限的,但“曹雪芹”的创造力、他对人物情感的细腻描绘、他对时代背景的深刻洞察,是穷举法无法触及的。
结论:
钢琴作为一个能够产生丰富音高、节奏、力度、织体和情感表达的乐器,其“所有可能的乐谱”的概念,在数学和实际操作上都是 不可能穷举 的。它涉及到无限的、难以量化的可能性,远超出了任何基于规则和组合的穷举方法的范畴。音乐的魅力恰恰在于其自由、创造性和主观性,这些都是穷举法难以企及的。
也许,更确切地说,我们可以穷举出所有“有效”且“有意义”的乐谱的子集,但这个子集仍然会是无比庞大的,而且“有效”和“有意义”本身就带有主观判断,使得穷举法的边界变得模糊不清。但要说“所有可能的乐谱”?那是一个永远也达不到的远方。