Musica e scienze

Il retaggio del pensiero romantico nei riguardi della musica (v. Musica e filosofia), caratterizzato da una supremazia del sentimento sull’intelletto e della passione sul calcolo, ha inciso notevolmente nell’occultare la relazione tra musica e sapere scientifico, che dall’antichità classica alle soglie dell’età moderna dominò il dibattito sulla natura e le funzioni dell’esperienza musicale. Solo in tempi recenti, in particolare con l’evoluzione delle neuroscienze, le indagini sulla dimensione scientifica della musica sono ritornate al centro dell’interesse degli studiosi, sia scienziati che musicologi.

In via generale e sommaria, si possono identificare due ambiti essenziali nella relazione tra musica e scienza. Il primo concerne l’esistenza di una vera e propria dimensione scientifica della musica, per la quale quest’arte si rende oggetto teorico d’indagine fisica e matematica; il secondo, viceversa, utilizza l’espressione musicale quale risorsa mirata a specifiche applicazioni in ambito fisico, matematico e medico, come nel caso della musicoterapia, pratica medica oggi impiegata nell’azione terapeutica su varie patologie e riabilitazioni psichiche e comportamentali.

È interessante osservare che entrambi i filoni d’indagine discendono da una comune e antica radice, il pensiero musicale della scuola pitagorica, che gettò per secoli la sua ombra sulla speculazione filosofica legata alla musica (v. Musica e filosofia).

Quanto alla natura scientifica della musica, infatti, la scuola pitagorica e, con più diretta influenza nell’Occidente latino, la tradizione filosofica di matrice platonica svilupparono uno specifico ambito di indagine centrato sulla collocazione della musica fra le scienze speculative, e nella fattispecie fra le discipline matematiche, inquadrando lo studio delle consonanze musicali in quell’ambito di saperi che Boezio (m. 524), sulla scia di Nicomaco, definì “scienza del numero applicata al suono”. Nello studio dei fenomeni acustici i Pitagorici evidenziarono che gli intervalli fondamentali di ottava, quinta, quarta, doppia ottava e ottava più quinta potevano essere espressi da rapporti matematici semplici fra i primi quattro numeri naturali (2:1, 3:2, 4:3, 4:2, 3:1), leggendo così nella relazione fra dato fisico e dato matematico la conferma che il numero costituiva il fondamento della realtà e garantiva l’armonizzazione delle contrarietà insite nel mondo naturale.

Questo modo di intendere le consonanze e, più in generale, le relazioni fra suoni di altezza diversa rimarrà persistente nei secoli a seguire, e costituirà il fondamento naturale nella costituzione della gamma dei suoni musicali (v. Scala). Solo alla fine del Seicento, per la sollecitazione dell’evoluzione della prassi musicale e dell’organologia, si imporrà il sistema fondato sul semitono temperato, esprimibile con la radice dodicesima di due, quindi attraverso un rapporto irrazionale, dove però la consonanza perfetta di ottava (2:1, in senso discendente, o 1:2, in senso ascendente) rimane a fondamento della stessa divisione temperata (v. Armonia).

Per quanto riguarda il secondo ambito di relazioni fra musica e scienza, una tradizione di pensiero ancor più antica del pitagorismo si radicò nella mitologia greca (come ad esempio nei miti di Orfeo e di Anfione) e fu poi raccolta nel contesto della tradizione musicografica (basti ricordare Damone e Aristide Quintiliano) e filosofica greca e latina. Essa esaltava il potere psicagogico della musica e il suo impiego terapeutico sulla salute e il comportamento degli uomini. In tal senso, le antiche harmoniai greche, di cui parla Platone e sulla cui natura i musicologi hanno a lungo dibattuto, costituivano una sorta di repertorio atto a sollecitare oppure ad allontanare specifici stati d’animo e sintomatologie somatiche. Per i pitagorici erano proprio le proprietà matematiche che facevano della musica un efficace strumento terapeutico. Come riferisce Aristotele nel trattato Sull’anima (407b), “molti (cioè i pitagorici) affermano che l’anima è una specie di harmonia, giacché l’armonia è una mescolanza e sintesi di contrari, e il corpo è composto da contrari”. Agendo quindi su tali contrarietà, la musica riusciva a placare l’ira o a conciliare il sonno o indurre altri effetti taumaturgici e medici. Il platonico Giamblico, ad esempio, riferisce che Pitagora riuscì a placare l’ira di un giovane ubriaco suggerendo al suonatore di aulos di modulare dalla inquieta melodia frigia alla più lenta armonia dorica. Questo e altri miti, ripresi e rimaneggiati in molti scritti e infine trasmessi alla latinità medievale da Boezio, evidenziano la convinzione antica nelle capacità della musica di influenzare la psicologia e la salute umana, in forza della sua insita natura scientifico-matematica, quindi esatta e inoppugnabile.

Nei paragrafi che seguono, cercheremo di ricapitolare le tappe fondamentali nell’evoluzione del rapporto tra musica e scienza seguendo i due percorsi appena tracciati che, pur separati, abbiamo visto essersi sviluppati nei secoli nel solco della comune matrice pitagorico-platonica.

Musica, matematica, fisica: la scienza dei suoni

La concezione fisico-matematica della musica della scuola pitagorica si salda, nell’Europa medievale, con la tradizione del pensiero cristiano. Con la celebre definizione Musica est scientia bene modulandi Agostino trasmise l’idea che la musica fosse una scienza delle proporzioni numeriche. Il trattato più noto della scienza musicale fu però il De institutione musica di Boezio (v. Musica e filosofia), nel quale, a partire dagli esempi dei teorici greci della musica, veniva matematizzata la gamma dei suoni e veniva ribadito il fondamento teorico per il quale solo due suoni in successione di diversa altezza che potevano essere espressi attraverso rapporti matematici semplici potevano essere considerati consonanti, quindi gradevoli all’udito nella pratica esecutiva (v. Armonia).

La natura scientifica dell’esperienza musicale così impostata costituì un assioma nel mondo medievale occidentale non solo per i teorici, ma anche per i cantori di musica sacra. Il canto ecclesiastico, infatti, subì nel corso del secolo IX un processo di unificazione e standardizzazione che coincise con l’organizzazione del repertorio chiamato “gregoriano” in sistemi scalari (modi) desunti dal trattato di Boezio. Non stupisce, quindi, che all’interno del sistema didattico medievale la musica, intesa ora come arte del canto della chiesa, continuasse a essere inserita nel quadrivium delle arti liberali al fianco di aritmetica, geometria e astronomia, anziché nel trivium in compagnia di grammatica, retorica e dialettica, le arti della parola su cui quel canto, in ultima istanza, era basato.

Il riflesso di tali convinzioni sull’evoluzione del canto ecclesiastico, e, a partire dal secolo XII, anche profano, è inevitabile se consideriamo che nel X secolo l’evoluzione del linguaggio polifonico era sostenuta da un contesto teorico per il quale le uniche consonanze riconosciute nel discanto erano ancora quelle di unisono, quarta, quinta e ottava, ossia proprio quelle definite dalla scuola pitagorica. Gli sviluppi vertiginosi della polifonia d’arte nel corso del secolo XII, con la cosiddetta scuola di Notre Dame, e, nei due secoli seguenti, con l’evoluzione delle tecniche compositive della cosiddetta ars antiqua e ars nova, sollecitarono però lo scollamento fra la teoria musicale matematica di impianto boeziano e la necessità dei musici di fornire risposte teoriche adeguate in termini di scientificità a un repertorio polifonico sempre più ricco e diversificato. L’ ars musicae, più che la scientia musicae, doveva farsi carico di individuare i principi scientifici che regolavano l’impiego e l’alternanza fra consonanze e dissonanze e, soprattutto, la divisione dei suoni in termini di durata relativa, operazione necessaria per definire l’assetto delle voci in discanto. La speculazione sul tempo musicale, sulla natura delle durate e sulla loro resa in termini di tecniche di fusione delle voci è adesso al centro dell’interesse dei teorici, e la matematica musicale tende ad adeguarsi alle sollecitazioni filosofiche, soprattutto di filosofia naturale, emerse nella progressiva acquisizione della fisica aristotelica nelle università medievali.

La musica è sempre più “scienza e arte” del comporre, ma l’interesse verso le speculazioni numerologiche di matrice pitagorica continuerà a esercitare un fascino irresistibile anche per gli intellettuali del Rinascimento, ormai pienamente consapevoli della natura “artistica”, ovvero “artigianale”, del comporre (v. Invenzione e scrittura). Anzi, riattivata dalla cultura umanistica, l’analisi matematica della musica di matrice platonico-pitagorica, sviluppata da Marsilio Ficino (1433-1499), favorisce, in teorici e compositori come Giovanni Tinctoris, Bartolomeo Ramos De Pareja e più tardi Gioseffo Zarlino, uno studio scientifico della musica che non muove da una cornice teorica preconcetta, ma si sviluppa empiricamente, dalla descrizione e dall’analisi di una pratica musicale in sempre più rapida evoluzione. Fioriscono così nuove teorie di calcolo per il temperamento dei suoni, vengono suggeriti aggiustamenti dei sistemi scalari (v. Scala) ereditati dalla tradizione e progettati strumenti musicali in grado di rispondere alle nuove esigenze performative.

La matematica e il numero rimangono le fondamenta della rinnovata scienza musicale, e in opere come le Istituzioni harmoniche di Gioseffo Zarlino (1517-1590) questa scienza viene ancora applicata allo studio dei rapporti intervallari fra i suoni. Analogamente, nel corso del Cinquecento eminenti scienziati, quali l’astronomo Giovanni Keplero (1571-1630) che rinviene nelle proprietà geometriche dei poligoni regolari inscritti nel cerchio la causa razionale della consonanza, e il matematico Gianbattista Benedetti (1530-1590), nello studio dei rapporti fra frequenza e altezza dei suoni, offrono interessanti esempi di come ricerca fisica e inquadramento numerologico convivono ancora nella ricerca di un sistema di corrispondenze fra suoni, numeri e movimenti astrali.

Nel corso dello stesso secolo, inoltre, il paradigma della musica come scienza matematica è affiancato dalla ritrovata convergenza tra musica e retorica (v. Musica e linguaggio), che, nel segno di un recupero dell’originaria unità tra suono e parola poetica dell’arte greca, inquadra la musica come complemento e accompagnamento della parola, convergenza che in ambito di evoluzione del linguaggio musicale si salda con lo sviluppo del melodramma.

Gli esperimenti acustici dei promotori della rivoluzione scientifica, quali Galileo Galilei (anticipato in ciò da suo padre Vincenzo, cultore e teorico di musica), Marino Mersenne (1588-1648), il primo a misurare la velocità di propagazione del suono, Isaac Beeckman (1588-1637), studioso della fisiologia dell’orecchio e autore di una concezione materialistica del suono, e Renato Cartesio (1596-1650), con un trattato giovanile sui suoni impostato more geometrico, si indirizzano nei primi decenni del Seicento verso un’analisi fisica del suono orientata in senso empirico e consentono lo sviluppo della fisica acustica, la quale tuttavia poggia ancora su considerazioni matematiche, specialmente geometriche, circa la natura del suono. Pur con variazioni anche significative, questa impalcatura teorica domina il pensiero musicale occidentale per tutto il Seicento: ancora Leibniz (1646-1716) dirà che “la musica è un esercizio occulto di aritmetica dello spirito, ignaro del proprio numerare” (“Musica est exercitium aritmaeticae occultum nescientis se numerari animi”).

Nel corso del Settecento si assiste a un progressivo e definitivo mutare di atteggiamento: l’evoluzione della pratica musicale e uno studio più sistematico della fisica degli strumenti e dei processi di accordatura richiesti per la realizzazione di partiture orchestrali mettono in luce l’inadeguatezza della scienza delle proporzioni musicali, sia su base aritmetica che geometrica, favorendo il definitivo sviluppo di una teoria fisica del suono in senso scientifico moderno ma, come tale, sempre più staccata da problematiche relative alla teoria del comporre. Ciò stimola l’affermarsi di una visione estetica e non scientifica della musica che diventerà dominante nella cultura occidentale e che troverà il suo culmine nel Romanticismo (v. Musica e filosofia).

Tutti gli sforzi per un’analisi scientifica dei fenomeni musicali verranno considerati artificiosi nella nuova temperie culturale inaugurata già nel contesto dell’Illuminismo, ed il primo a fare le spese di questo cambio di atteggiamento è Jean-Philippe Rameau (1683-1764). Il compositore francese, nei suoi due trattati dedicati all’armonia, applicando il metodo d’indagine cartesiano ma avvalendosi anche delle più recenti osservazioni sulla natura del suono – in particolare gli studi di Sauveur (1653-1713) sulle corde vibranti e gli armonici – perviene alla convinzione che tutti i suoni derivino da un unico basso fondamentale e che gli accordi costitutivi del sistema tonale siano quelli dati dalla successione dei suoni armonici. Ribadendo di voler considerare la musica prima di tutto una scienza, Rameau costruisce dunque un sistema razionale fondato sull’armonia, concepita come riflesso dell’ordine naturale delle cose. Egli quindi sostituisce al fondamento metafisico del numero quello fisico del basso fondamentale, ma aspira ugualmente a una razionalizzazione assoluta dei fenomeni musicali, per sottrarli all’arbitrio del gusto. Tale posizione, acuita dall’emergere della querelle des buffons, subì duri attacchi da parte degli Enciclopedisti e in particolare del matematico D’Alambert (1717- 1783), per il quale la musica è scienza solo in senso metaforico, essendo essa, propriamente, un’arte. Con tale affermazione, gli enciclopedisti si fanno portavoce della tendenza che cominciava a ritenere il gusto e il valore estetico i tratti qualificanti dell’esperienza musicale, a prescindere da quali ne fossero i fondamenti naturali, veri o presunti tali.

La tendenza anti-scientifica ebbe importanti riflessi anche sulla pratica musicale – con il definitivo abbandono dei temperamenti fondati sulla scala di toni interi, a favore del più elastico e gradevole temperamento equabile, matematicamente meno proporzionato ma musicalmente più efficiente – e su quella compositiva, con il tramonto della scienza del contrappunto e l’affermazione del primato della melodia.

Se fisici e scienziati come Leonhard Euler (1707-1783), Thomas Young (1773-1829), Ernst Chladni (1756-1827) e Jean Baptiste Fourier (1768-1830) continuarono ad applicarsi allo studio del suono con eccellenti risultati esplorando a fondo la natura delle onde sonore, la loro risonanza e interferenza e la loro propagazione, la musica divenne patrimonio esclusivo degli artisti. Nell’estetica romantica, infatti, l’acustica era considerata una scienza che mirava a descrivere l’elemento materiale del fenomeno musicale, cioè la natura fisica del suono, senza essere coinvolta nella ricerca sul valore irrazionale e metafisico dell’arte della musica. Si spiega così anche la freddezza con cui venne accolto dai musicisti del tempo il lavoro di Hermann Von Helmholtz (1821-1894), cui si deve la nascita della psicoacustica, ossia lo studio della psicologia della percezione dei suoni. A Helmholtz si deve in particolare l’intuizione – oggi sostanzialmente confermata dai progressi tecnici dell’osservazione scientifica – che la percezione della dissonanza dipenda dalla vicinanza di due armonici (attualmente si parla di “banda critica” per cui due suoni vicini in frequenza danno luogo a battimenti), che impedisce una chiara discriminazione dei suoni. Gli intervalli più consonanti, individuati dalla teoria tradizionale, per Helmholtz sono dunque tali per ragioni naturali, tesi che non mancherà di trovare molti detrattori.

I più agguerriti tra questi, al sorgere del XX secolo, sono gli esponenti della cosiddetta seconda scuola di Vienna – Arnold Schönberg, Alban Berg e Anton Webern – che reputavano pure convenzioni le regole dell’armonia tonale e fondarono il proprio linguaggio, la dodecafonia (v. Tecniche compositive), sull’annullamento di ogni gerarchia tra le note fondata sulla maggiore o minore consonanza intervallare. A ciò corrisponde, paradossalmente, un ritorno della concezione matematica della musica: l’idea della serie di dodici suoni “non in relazione tra loro” come principio organizzativo della composizione rimanda alla tradizione pitagorica che abbiamo descritto; le tecniche di permutazione della serie – ancor più nel serialismo integrale, in cui oltre alle altezze vengono disposti in serie ordinate anche gli altri parametri del suono (durata, intensità e timbro) – da un lato richiamano la grande tradizione polifonica e dall’altro possono avvalersi di strumenti di calcolo avanzato, delineando la figura del musicista-scienziato.

Se questo atteggiamento appare, in una prima fase, più l’apice della concezione romantica dell’arte e della ricerca del controllo assoluto dell’organizzazione musicale da parte dell’autore, che non un’autentica riscossa della visione scientifica dei fenomeni musicali, già dopo i primi decenni del Novecento i progressi nelle tecnologie di registrazione, riproduzione e analisi del suono, uniti alla nascita e agli sviluppi dell’informatica, hanno nuovamente condotto musica e scienza a trovare punti di convergenza. Ciò ha alimentato nuove forme di creatività musicale in stretta sinergia con l’evoluzione del pensiero scientifico, basti pensare alla musica spettrale di autori come Gerard Grisey – che scaturisce da un’osservazione dello spettrogramma dei suoni – ai calcoli algoritmici e ai procedimenti stocastici di Iannis Xenakis, alla musica frattale e ad altre forme di interazione tra scienza e musica mediate dalla tecnologia.

Gli sviluppi tecnologici hanno dato nuovo impulso anche alla ricerca scientifica sui fondamenti della percezione del suono e dell’esperienza musicale (v. Tecnologie). Sono nate nuove discipline come la psicoacustica e la neuromusicologia, che studiano i meccanismi cerebrali connessi all’ascolto, all’esecuzione e alla composizione musicale; i ricercatori hanno solo cominciato a esplorare le reazioni del cervello umano agli stimoli musicali e ambiscono a spiegare in maniera esaustiva, attraverso uno studio sistematico delle aree cerebrali coinvolte nell’ascolto e nella produzione di fenomeni musicali eterogenei, come e perché la musica produca determinati effetti e risposte emotive, valutando anche le variazioni tra differenti livelli di competenza musicale.

Si pone obiettivi simili la musicologia cognitiva, che si serve tuttavia prevalentemente delle crescenti potenzialità di calcolo ed elaborazione dei moderni computer per costruire complessi modelli informatici, in taluni casi vere e proprie Intelligenze Artificiali, capaci di illustrare forme e modalità di comprensione dell’esperienza musicale.

Nonostante gli sforzi di queste discipline, una razionalizzazione assoluta della musica e delle sue implicazioni è probabilmente destinata a sfuggire, ma tali studi promettono di alimentare nuovi dibattiti e di influenzare l’attività creativa dei compositori che verranno.

Musica, medicina, musicoterapia

La “scienza musicale” che abbiamo descritto nel paragrafo precedente, intesa sia come studio della fisica dei suoni che come parte integrante della pratica compositiva, anche nelle convinzioni estetiche dei suoi più entusiasti portavoce può paradossalmente convivere con elementi di irrazionalità, come accade per la mistica del numero dei pitagorici o la persistenza del concetto di Genio nel pensiero di Arnold Schönberg.

Ciò è tanto più vero nei rapporti tra medicina e musica, in cui la distinzione tra scienza e componenti rituali, religiose e magico-sciamaniche (v. Musica, mito e religione) risulta spesso difficile, tanto nell’ambito della cultura occidentale – si pensi al mito di Orfeo, “musicoterapeuta” che ammansisce le fiere, che si incarna poi come già ricordato negli episodi rituali con protagonisti Pitagora e i suoi discepoli – quanto in altre culture, dove si registra spesso una convergenza (quando non una coincidenza) tra dimensione religiosa e musicale nella pratica terapeutica. Per alcuni popoli, come i Tumbuka del Malawi, musica e medicina sono addirittura concetti espressi da una sola parola, perché nel contesto sociale esse non posso esistere come pratiche separate e autosufficienti.

Modello dominante in Occidente rimane per secoli la tradizione pitagorica e platonica, fondata su una teoria speculativa delle proporzioni che si rispecchia sia, come abbiamo visto, nell’organizzazione della musica, sia nell’equilibrio interno che garantisce la salute fisica e mentale dell’uomo. La teoria dei quattro umori – bile, atrabile, flegma e sangue – sviluppata da Ippocrate e rimasta in auge sino al Rinascimento, identifica nello sbilanciamento tra questi elementi la causa delle malattie; la musica, capace di riequilibrare gli umori con le armonie adatte – che sviluppano cioè una reazione emotiva uguale e contraria a quella che ha generato lo sbilanciamento – diventa perciò uno strumento tra i più importanti a disposizione del terapeuta.

Il tramonto di tale concezione avviene nel tardo Rinascimento, in corrispondenza con l’ascesa del metodo scientifico moderno; pur depurato da implicazioni religiose, lo studio degli effetti terapeutici della musica non approda però in un primo tempo che a una teoria della simpatia universale, per cui le vibrazioni dei corpi sonori, attraverso un effetto meccanico regolare, avrebbero ristabilito l’omotonia delle fibre corporee.

Il primo trattato di musicoterapia, ad opera di Richard Brockiesby, risale alla prima metà del Settecento, ma solo nella seconda metà del XIX secolo l’attenzione di medici e scienziati si spostò dagli effetti fisici a quelli psicologici dell’esperienza musicale. Se ancora Hermann von Helmholtz appariva più interessato allo studio degli aspetti fisiologici dell’ascolto, è nell’opera di Carl Stumpf (m. 1936) che emerge per la prima volta l’interesse ad analizzare la percezione della musica nella coscienza. La sua psicologia della musica risente ancora di un’evidente impostazione filosofica, ma muterà progressivamente di segno, avvicinandosi alla teoria della Gestalt, che considera l’oggetto percepito un’unità, che solo successivamente può essere suddivisa in parti distinte.

Gli studi di psicologia della musica privilegiano a lungo gli aspetti speculativi all’applicazione pratica. Le prime ricerche sistematiche sugli effetti terapeutici della musica si sviluppano negli Stati Uniti e in Gran Bretagna nel primo dopoguerra, con strategie di recupero da sindromi post-traumatiche sperimentate su reduci dai combattimenti.

Negli anni cinquanta del Novecento tale approccio, più sistematico e scientificamente fondato, si diffonde in Europa, e si assiste a una proliferazione di metodi musicoterapeutici. Si usa distinguere tali metodi tra passivi – che si fondano cioè sulla pratica dell’ascolto – e attivi, che richiedono anche il coinvolgimento dei pazienti nella pratica strumentale, ma tale distinzione non è sempre netta.

Un’altra distinzione possibile riguarda l’approccio individuale o di gruppo o l’utenza di riferimento (anziani, bambini, disabili ecc.), ma più spesso è opportuno classificare le strategie di musicoterapia in relazione ai loro obiettivi. In questa luce, la musicoterapia psicodinamica di Rolando Benenzon (n. 1939), Mary Priestley (n. 1925), Edith Lecourt e altri intende sviluppare o mantenere le capacità cognitive, espressive e di apprendimento, orientamento e coordinamento motorio dei pazienti. I modelli psicanalitici si interessano soprattutto al recupero del paziente sul piano delle relazioni sociali mentre la cosiddetta musicoterapia umanistica – metodo Nordoff-Robbins e terapeuti come Leslie Bunt – si rivolge alle potenzialità creative del paziente, in una visione della musicoterapia come luogo di intersezione tra scienza e arte.

La situazione, considerato anche il carattere relativamente recente di tali esperienze, è estremamente dinamica e in costante evoluzione, in relazione alla sempre maggiore consapevolezza della natura dei legami tra fenomeni musicali e psiche, e porterà ancora a mutamenti anche molto significativi nella valorizzazione della musica come strumento terapeutico. (AF e CP)



Bibliografia di riferimento

Andrea Frova, Musica celeste e dodecafonia. Scienza e musica attraverso i secoli, Milano, Rizzoli, 2006.

Alfredo Murajo Somma (a cura di), Musica e medicina. Relazioni tra l’arte musicale e l’arte del curare, Bari, Levante, 1999.

Alberto Ezzu e Roberto Miraglia, Introduzione alla musicoterapia. Storia, fondamenti, modelli, applicazioni cliniche, glossario, Torino, Musica Practica, 2006.

Gianmario Borio (a cura di), Storia dei concetti musicali. Melodia, stile, suono, Roma, Carocci, 2009, pp. 207-314.(Parte terza. Suono)

Roberto Caterina e Leslie Bunt, Musicoterapia, in Enciclopedia della musica, diretta da Jean-Jacques Nattiez, vol. II, “Il sapere musicale”, Torino, Einaudi, 2002, pp. 419-442.