弦的五行属性是什么?
这个题太简单了,不过题主可能不是问这个东西的弦(比如古琴)五音的性质吧……我猜是问小提琴琴弦的属性。 如果是的话那好办多了,现代科学可以很明确地告诉你这些性质的数据来源: 小提琴演奏家或爱好者大概都不会去注意弦的直径和长度(当然,如果你会拆琴且有机会把各根琴弦一一单独拉伸然后测量其张力,也是有可能观察到它们具有不同的张力的);但用现代仪器完全可以测出来。以我使用的琴为例,琴弦的直径分别是0.21 mm、0.43mm、0.57 mm 和0.89 mm (最细的四根弦的直径之和与最粗的一根弦的直径相等)。
如果测量琴弦的张力,得到的数值会随着弦的粗细而改变。最细的那根弦的张力大约为每平方厘米60克,中间的弦约为每平方厘米100克,最粗的一根弦约为每平方厘米150克——上下差一倍左右的样子。 那么根据牛顿第二定律 F=ma 得出的结论就是,在同样一根琴弦上,质量相同的情况下,越细的弦产生的震动频率越高。同理,在频率相同的情况下,越细的弦所产生的张力越大。
综上可得,按弦的大小给琴弦分类并无实质上的意义——除非你特别在乎手指按压时对琴弦振动的阻碍。 如果要细致研究琴弦不同部位的共振特性以及不同琴弦之间的共振耦合问题,可以使用计算机模拟。这方面我已经做过一些工作,模拟的结果显示,当一根弦被按下的时候,它对周围琴弦的影响并不像木桶原理那样线性递减,而是具有明显的峰值。如果两根弦之间的距离太近,它们之间的相互影响就会呈现非线性特征并且会使一根弦的共振峰出现偏移。至于这种影响的具体数量关系,我就不得而知了,因为我并没有做大量的工作去收集数据并且建模。如果感兴趣的话也可以让我尝试帮我算一下,但是估计需要几个月的时间。
顺便说一下,我一开始想搞清楚这个问题是为了解决我的一个小问题的:就是琴弦发声的时候为什么会有音高差异?这个问题困扰我很长时间,直到后来我偶然知道了这个答案才恍然大悟。