你可能喜欢斯特拉迪瓦里小提琴,因为虫子讨厌它们

用于防止虫蛀和腐烂的化学物质似乎改变了木材的结构。
person playing violin
即使是专家在盲测中也常常无法区分斯特拉迪瓦里小提琴和现代小提琴。Unsplash

地球上一些最抢手的小提琴,其声音可能归功于 300 年前意大利制造商使用的杀虫剂。

根据发表在《德国杂志Angewandte Chemie》上的最新研究,由安东尼奥·斯特拉迪瓦里(通常称为斯特拉迪瓦里)及其同时代的朱塞佩·瓜内里(Guiseppe Guarneri)制作的小提琴,曾用专有的矿物盐混合物进行处理,这可能永远改变了它们的物理结构。这些乐器以其制造商的家乡克雷莫纳(Cremona)命名,统称为克雷莫纳小提琴,是地球上最抢手的物品。斯特拉迪瓦里小提琴的售价超过一百万美元。

这一结果证实了一位作者约瑟夫·纳吉瓦里(Joseph Nagyvary)的理论,他是一位德克萨斯 A&M 大学退休的生物化学教授,他已经研究了几十年。

纳吉瓦里现在制造小提琴并进行历史技术实验。他在 20 世纪 60 年代开始研究克雷莫纳小提琴的化学特性,此前他注意到那个时期的意大利乐器常常“有很多洞……像瑞士奶酪一样”,因为被虫子蛀食。他从克雷莫纳小提琴制造商那里得知,那里的虫蛀很少见,这让他怀疑乐器制造商已经开发出了严格保密的配方来抵御害虫。

斯特拉迪瓦里和瓜内里小提琴以其所谓的卓越音质而闻名,尽管实际的音质——以及卓越性——经常存在争议。在一系列由一位巴黎研究员和一位密歇根州小提琴制造商进行的研究中,小提琴家被蒙上眼睛,让他们随意弹奏旧大师和新近的高端乐器。在一项实验中,六位世界级音乐家更喜欢新乐器,而四位则偏爱斯特拉迪瓦里。基于这项工作,2014 年的一篇关于小提琴声学的评论指出,“初步看来,斯特拉迪瓦里似乎没有秘密。”

无论这些乐器是否真的能超越现代制造商的顶尖作品,新研究都指出了一些小提琴独特的物理特性,特别是在音板方面。音板是小提琴手持的部分,它接收琴弦的振动并将其作为声音发出。作者指出,“现代制造商通常会复制斯特拉迪瓦里和瓜内里的音板形状,但不会复制它们的厚度。”但现代音板通常厚达三毫米,而旧小提琴使用的木片只有两毫米厚。

这带来了一个谜团:现代音板通常由相同的挪威云杉制成,并且切得较厚以防止开裂。300 年来旧意大利小提琴没有开裂的事实表明木材在某种程度上发生了变化。

[相关:拯救斯特拉迪瓦里声音的非凡实验内幕]

作者之一、台湾北部大学化学家戴焕庆(Hwan-Ching Tai)先前的一项研究发现,旧意大利小提琴的枫木琴体确实用化学物质处理过,留下了铝、铜、钠、锌和其他矿物质的痕迹。最近的研究更进一步,将从斯特拉迪瓦里和瓜内里小提琴音板(在维修过程中去除的)上取下的木屑,与现代小提琴、不出名的 18 世纪小提琴、古代中国古筝,甚至旧欧洲建筑木材的云杉进行了比较。

现代小提琴和旧小提琴的显微镜图像显示结构上没有明显差异,尽管旧大师小提琴相对于其他年代久远的云杉保存得非常完好。他们还发现了证据表明斯特拉迪瓦里小提琴在某种程度上经过了热处理,可能是通过暴露在阳光下,或者可能是一种更复杂的过程。

通过在硝酸中熔化木材,研究人员得以提取出化学添加剂。“普通的”旧小提琴含有额外的钠、钾和氯,研究人员将其归因于人类汗水,而克雷莫纳小提琴则显示出多种化学物质。

斯特拉迪瓦里和瓜内里似乎使用了略有不同的配方,研究人员认为他们是从他们共同的老师尼科洛·阿玛蒂(Nicolo Amati)的技术中借鉴来的。阿玛蒂的小提琴显示出硼砂以及铜、铁和锌盐的证据。瓜内里可能还使用了铝和石灰,而斯特拉迪瓦里似乎使用了一些铝,以及氯化钠(食盐)来调味他的木材。

所有这些化学物质都长期用作杀虫剂和杀菌剂——纳吉瓦里说,这些处理可能既是为了防止虫蛀和木材腐烂,也是为了改善声音。

纳吉瓦里在新闻稿中说:“这些化学物质的存在都表明了小提琴制造商与当地药店和药剂师之间的合作。”

但是,无论是有意还是无意,这些处理很可能改变了木材本身。钠会使木材表面在老化过程中保持相对湿润,因为盐会吸收水分。这反过来有助于防止开裂,而开裂通常发生在木材表面比内部更快干燥时。作者指出,铝已知可以使其他软木变硬。

作者迅速指出,他们使用的是木屑,而不是整个乐器,因此少量的金属如何改变甚至改善声音仍有待观察。但可以肯定的是,这些小提琴与此后制作的任何乐器都不同。

 

更多优惠、评测和购买指南

 
Philip Kiefer Avatar

Philip Kiefer

特约撰稿人

Philip Kiefer是《Popular Science》的特约撰稿人。他于2021年开始作为自由撰稿人加入科学部门,同年晚些时候正式成为团队一员。他曾报道过COVID变种的演变、食腐蜜蜂以及史前藻类爆发。


© .