Чтобы вернуться к исходной фигуре, необходимо выполнить двойное отражение, то есть отразить отраженную фигуру еще раз. Мы рассмотрим два вида отражений: относительно горизонтальной и относительно вертикальной оси. Комбинация отражений относительно вертикальной и горизонтальной оси является поворотом на 180°, что показано на рисунке:

Том 12. Числа-основа гармонии. Музыка и математика - _125.jpg

Если применить отражение к партитуре, получатся новые композиции: инвертированные и ракоходные.

Отражение относительно вертикальной оси: ракоход

В этом случае мелодия записывается заново, начиная с последней ноты, так что ноты исходной мелодии идут в обратном порядке:

Том 12. Числа-основа гармонии. Музыка и математика - _126.jpg

Исполнение исходной и ракоходной мелодии подряд — это так называемая мелодическая симметрия, которую также можно назвать мелодическим палиндромом.

Том 12. Числа-основа гармонии. Музыка и математика - _127.jpg

Очень известный пример подобной симметрии — «Аллилуйя» из оратории «Мессия» Георга Фридриха Генделя (1685–1759).

Том 12. Числа-основа гармонии. Музыка и математика - _128.jpg

Аналогичную симметрию можно увидеть в начале известной композиции I've got Rhythm гениального американского композитора Джорджа Гершвина (1898–1937):

Том 12. Числа-основа гармонии. Музыка и математика - _129.jpg

* * *

АМБИГРАММЫ

Симметрия цифр и букв проявляется в словах-палиндромах и числах-палиндромах. Менее известны амбиграммы — слова, написанные так, что при определенном преобразовании (отражении, повороте и т. д.) получается это же или другое слово. На рисунке изображена амбиграмма «Моцарт», автором которой является американец Скоп Ким.

Том 12. Числа-основа гармонии. Музыка и математика - _130.jpg

* * *

Отражение относительно горизонтальной оси: инверсия

Рассмотрим инверсию простой мелодии, отраженной горизонтально относительно оси, проходящей через линию ре:

Том 12. Числа-основа гармонии. Музыка и математика - _131.jpg

Из следующего рисунка сразу же становится понятно, что при одновременном исполнении двух этих мелодий на пианино нужно нажимать клавиши, симметричные относительно клавиши ре:

Том 12. Числа-основа гармонии. Музыка и математика - _132.jpg

Габриэль Форе в своем Messe basse: Agnus Dei в качестве основного приема использует отражение относительно горизонтальной оси. Две первые восьмые ноты начальных тактов отражаются, завершая такт:

Том 12. Числа-основа гармонии. Музыка и математика - _133.jpg

В этом фрагменте из Струнного квартета соль минор, соч. 10 французского композитора Клода Дебюсси (1862–1918) первая скрипка и виола в каждый момент времени исполняют противоположные ноты:

Том 12. Числа-основа гармонии. Музыка и математика - _134.jpg

В припеве Samba de Uma Nota Só («Самбы одной ноты») бразильского композитора Антонио Карлоса Жобина (1927–1994) второй такт получается из первого поворотом на 180°:

Том 12. Числа-основа гармонии. Музыка и математика - _135.jpg

Двадцать четыре каприса для скрипки, написанные итальянским скрипачом и композитором Никколо Паганини (1782–1840), вдохновили многих композиторов на создание различных вариаций, самыми известными из которых являются композиции Сергея Рахманинова (1873–1943). В частности, Рахманинов написал мелодию, симметричную капрису № 24:

Том 12. Числа-основа гармонии. Музыка и математика - _136.jpg

В некоторых случаях, как, например, в шестой из «Шести мелодий в унисон» из цикла фортепианных пьес «Микрокосмос» Белы Бартока (1881–1943) наблюдается симметрия звуков по высоте, но не по длительности. Ось симметрии проходит через первую ноту (до) второго нотоносца, выделенную пунктирной линией.

Том 12. Числа-основа гармонии. Музыка и математика - _137.jpg

В последнем примере партитура для каждой руки симметрична относительно начальной ноты си-бемоль:

Том 12. Числа-основа гармонии. Музыка и математика - _138.jpg

Повороты

Напомним, что поворот на 180° эквивалентен ракоходной инверсии. Применительно к музыке имеет смысл рассматривать только поворот на 180°, так как поворот на 90° не будет иметь смысла, что показано на следующем рисунке:

Том 12. Числа-основа гармонии. Музыка и математика - _139.jpg

Точно так же, как и в геометрии, поворот на 180° можно представить как двойную инверсию: по горизонтали и по вертикали:

Том 12. Числа-основа гармонии. Музыка и математика - _140.jpg

Гений Вольфганга Амадея Моцарта (1756–1791) проявился особенно ярко в не самом известном его произведении. Это канон для двух скрипок, состоящий из двух мелодий, повернутых друг относительно друга на 180°. Если мы представим поворот как двойное отражение, то увидим, что Моцарт неспроста расположил горизонтальную ось симметрии на линии си: благодаря этому композицию можно записать на одном нотном стане и на одной мелодической линии. При исполнении этого произведения музыканты становятся лицом друг к другу, расположив партитуру между собой. Оба смогут прочитать партитуру благодаря тому, что ключ соль расположен и в начале, и в конце нотного стана. Таким образом, при инверсии страницы нота соль становится нотой ре, ля — до и так далее. Единственной неизменной нотой остается си:

Том 12. Числа-основа гармонии. Музыка и математика - _141.jpg

В «Зеркале» Моцарта два скрипача могут читать одну и ту же партитуру в противоположных направлениях, находясь друг напротив друга.

Австрийский композитор Антон Веберн (1883–1945) — одна из ключевых фигур в додекафонической музыке — основном направлении академической музыки начала XX века. В своем Струнном квартете, соч. 28 Веберн определяет исходную серию звуков, на которой затем устанавливаются интервалы. В этом произведении можно увидеть основную мелодию, ее инверсию и ракоход. Кроме того, в центре расположена ось симметрии, отделяющая исходную фигуру от ее ракоходной инверсии.

Том 12. Числа-основа гармонии. Музыка и математика - _142.jpg

Ряд из 12 звуков Струнного квартета, ор. 28 Антона Веберна. Числа обозначают число полутонов в каждом интервале. Стрелки указывают, восходящим или нисходящим является данный интервал.

Комбинации преобразований

Вышеперечисленные преобразования причудливым образом сочетаются во множестве музыкальных произведений разных эпох. Они образуют широкий спектр музыкальных средств, которые отличаются огромным разнообразием, так как может изменяться расположение оси симметрии при отражении, расстояние в интервалах при вертикальном переносе и смещение при горизонтальном переносе, например смещение голосов канона.