Das pythagoreische Komma
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Wir haben gesehen, dass die Hochstapelei mit Quinten unser gesamtes Tonsystem bestimmt. Der Quintenzirkel kommt nach 12 gestapelten Quinten wieder zur Ausgangstonart zurück. Geht man also von einem c aus und rechnet 12 Quinten höher, so kommt man wieder auf einem c raus. Das allerdings ist dann 7 Oktaven höher. Soweit klar?
Wieso eigentlich? Es wird zwar behauptet, aber ist es denn wirklich so? Und nu kommt ganz einfache Mathematik. Die Quinte hat ein Schwingungsverhältnis von 2 zu 3. Anders ausgedrückt kann ich genauso gut von einem Schwingungsverhältnis 1 zu 1,5 sprechen; tu ich jetzt auch, weil ich damit besser rechnen kann. Schwingt also ein Ton einmal in einer bestimmten Zeit, so schwingt die Quinte dadrüber 1,5 mal so schnell. Schwingungsverhältnisse der Grundtöne im Quintenzirkel kann ich rechnerisch also wie folgt darstellen:
1x1,5 erste Quinte
(1x1,5)x1,5 ergibt zwei Quinten
((1x1,5)x1,5)x1,5 drei Quinten
u.s.w
Die Klammern können wir uns sparen und die 1 brauchen wir auch nicht am Anfang. Das heißt, drei Quinten entsprechen einem Faktor von 1,5x1,5x1,5, was nichts anderes als 1,5³ ist.
Bei 12 Quinten bedeutet das also einen Faktor von 1,5¹². 12 Quinten übereinander sollen aber das Gleiche wie 7 Oktaven übereinander sein. Schaun wir mal: die Oktave ist 1 zu 2, dem entsprechend sind 2 Oktaven 1 zu 2 zu 4, und 7 Oktaven nichts anderes als 2 hoch 7.
Machen wir die Rechnung auf:
Ist 1,5¹² genau so viel wie 2 hoch 7? Und nun kommt die peinliche Überraschung:
1,5¹²=129,746337890625 und 2 hoch 7 =128. Wir kommen nicht raus; knapp daneben ist auch vorbei. Es besteht also ein Missverhältnis von 1:1,01364326. In diesem Verhältnis stehen 12 Quinten zu 7 Oktaven und wenn man genau überlegt, wird einem auch klar, dass es höchst unwahrscheinlich ist, dass aus den beiden Rechnungen das Gleiche herauskommt. Darüber haben auch die alten Pythagoreer Philolaos und Euclid gegrübelt und genau wie wir die Verhältnisse ausgerechnet. Deshalb nennt man die Abweichung von 0,01364326 das 'pythagoreische Komma'.