科學與繪畫藝術，搭不搭？
愛因斯坦曾說過：「人們總想以最適當的方式來畫出一幅簡化的和易領悟的世界圖像； 於是他就試圖用他的世界體系來代替經驗的世界， 並來征服它。 這就是畫家、 詩人、 思辨哲學家和自然科學家所做的， 他們都按自己的方式去做。」 言下之意，科學家和藝術家從根本上來說都在探索世界 — 在這個意義上講， 他們是相同的一類人， 只不過所用的方式方法不同而已。 而我們今天要談的就是一個與此有關的主題 — 當繪畫注入了科學元素， 即 「科學美術」 的創作。
牛頓和達芬奇：觀察為基礎
科學與繪畫的互動發展有著悠久的歷史淵源。 據說寫實主義的素描畫法在西方宇宙學、 解剖學等學科的發展中就起到了重要作用。牛頓和達·芬奇等大科學家、大藝術家都會運用 「繪畫的觀察方式」研究自然和人體，他們的經驗表明，素描在探索宇宙奧秘、理解自然的過程中起到了切實的作用。
17世紀，牛頓製造出一架反射式望遠鏡，這架望遠鏡正是採用了寫實性的素描手法，光線走向和光學原理在畫面上一目了然：底座上有一個球狀的基座，然後以金屬的支架與鏡身連接，如此一來， 鏡筒可以瞄準任何方向。 在今天看來， 此作猶如一幅靜物素描寫生， 優美而有科學內容。
達·芬奇的人體比例幾何素描更是一件藝術品， 同時又是人體科學研究的形象記錄。達·芬奇的繪畫水平達到了當時歐洲的高峰，他直接認為 「繪畫的確是一門科學……」 。 作為一個畫家， 絕對需要研究光學定律和眼睛的構造， 必須注意觀察鳥雀飛翔和花卉的形態， 也需要對人體構造具有精確的知識， 因而他主張繪畫必須研究各門自然科學。
達 · 芬奇把人體看作上帝的最完善的傑作。 因此， 僅有對人體外形的知識是不夠的， 還應當知道肌肉和骨頭的運動， 以及它們和身體其他各部分之間的內在聯繫。為了使藝術作品再現自然的現實主義高度，達 ·芬奇特別主張醫學和藝術的發展都需要精確的解剖學知識。
畢加索：X光的幫助
19世紀和20世紀，數學與物理學的發展給立體主義和印象派畫法的誕生創造了科學條件。
以立體主義畫派為例， 畢加索懷著探究超越表象的強烈願望， 於1910年春天繪製了 《站立的女裸像》 ， 這幅畫為他對物體形式的完全展開描繪做了準備。 要知道， 在1907年， 畢加索就已經知道了 X 光及其特性。 毫無疑問他清楚 X 光怎樣揭示形式， 並在照片上呈現出那些抽象的物體圖像。 因其模糊二維和三維之間的界線， X 光使不透明物體變得透明，而成為反實證主義戰鬥中的強大武器。
對於繪畫， 畢加索說過： 「畫家的畫室應該是一個實驗室， 在那裡， 你不會以猴子的方式去製作藝術， 而是去發明。 繪畫是一種大腦遊戲。 」 畢加索繪製的 《站立的女裸像》 吸取了X光照片的特點， 突出了女性骨盆髖骨在全身中十分明顯的描寫， 集科學性與藝術性為一體。
波洛克和黃賓虹：物理的展現
散點透視畫法」 是中國山水畫的最大特色， 但它並不是中國畫的專利， 西方現代繪畫中也有類似畫法，如波洛克 「動作畫風」 的畫作。
在波洛克最有名氣的作品中根本沒有畫任何 「東西」 ， 只是表現出能量與張力。 他的繪畫一般都沒有方向矢量，顛倒過來掛也沒有什麼兩樣； 他的畫也不存在中心畫面和主從層次，畫面上的每一寸都同樣重要。他的畫布是被全幅填滿的，恰如 「場」 布在全部空間。 無獨有偶，中國山水畫家黃賓虹的「縱橫散亂」 的山水畫藝術也有著異曲同工之妙。
波洛克的作品複述了物理學家發現的深刻真理：宇宙中場比粒子更為重要，過程比物體更為根本。而傅雷如此評價黃賓虹的畫：「形若草草， 實則規矩森嚴；物形或未盡肖， 物理始終在握……」 它給我們這樣的啟示： 世界亂而有序， 定律無處不在， 重要的是你把目光放在哪裡或哪個階段。
埃舍爾和達利：相對論的呼應
荷蘭版畫大師埃舍爾是20世紀畫壇中獨樹一幟的超現實主義畫家。 作品多以平面鑲嵌、 不可能的結構、 悖論、 循環等為特點， 從中可以看到多種幾何數學概念的形象表達。
埃舍爾以無言而優美的圖畫， 刨除了亞里士多德2000多年前建立的西方邏輯大廈的一根支柱。 如果把亞里士多德的觀點具體表述一下就是： A是魚而B是鳥，如果A不是B，則A不能是B。埃舍爾對這種非此即彼的二分法將了一軍，而妙就妙在他只用圖畫、不用公式， 就向觀者表述了複雜的觀念。 愛因斯坦要是看了這幅畫應當會評論說： 如果魚代表空間， 鳥代表時間， 在時空連續系統里， 這二者是可以互換的——這是相對論的思想啊。
西班牙畫家達利因其超現實主義作品而聞名， 他善於將怪異夢境般的形象與卓越的繪圖技術， 以及受文藝復興大師影響的繪畫技巧混合在一起。
《記憶的永恆》典型地體現了達利早期的畫風。畫面展現的是一片空曠的海灘，海灘上躺著一隻似馬非馬的怪物，它的前部又像是一個只有眼睫毛、鼻子和舌頭荒誕地組合在一起的人頭殘部；怪物的一旁有一個平台，平台上長著一棵枯死的樹；而最令人驚奇的是畫中好幾隻鐘錶都變成了柔軟的有延展性的東西，它們或掛在樹枝上，或搭在平台上， 或披在怪物的背上……正因為這種好似時空扭曲變形一般的描繪， 很多學術評論都認為它與愛因斯坦相對論效應有著異曲同工之妙。
繪畫新創作：幾何學的運用
利用現代科學原理進行的創新式科學繪畫可以稱為科學美術作品，運用創作實例進行介紹，應該更有利於大家的理解。
運用分形、 拓撲等多種幾何知識混合進行的創作
分形是表示自相似的隨機形狀和現象的科學，而拓撲是研究幾何圖形在連續變形下保持性質不變的學問——將它們的原理運用於繪畫創作， 便產生了如同天地相連的統一美景。
運用拓撲學幾何性原理進行的創作
拓撲學是在19世紀末興起，在20世紀蓬勃發展的一門幾何數學分支，它研究幾何圖形在連續變形下保持不變的性質。
在拓撲學裡不討論兩個圖形全等的概念，但是討論拓撲等價的概念。比如，圓和方形、 三角形的形狀，雖然大小不同，但在拓撲變換下，它們都是等價圖形；足球和橄欖球，也是等價的——從拓撲學的角度看，它們的拓撲結構完全一樣。而游泳圈的表面和足球的表面則有不同的拓撲性質，比如游泳圈中間有個洞。在拓撲學中，足球所代表的空間叫做球面，而游泳圈所代表的空間叫環面，球面和環面是不同的拓撲空間。
幾何拓撲的一些性質可用來描述宇宙演化或粒子狀態，但用於繪畫不知可否？筆者大膽實踐，創作出幾幅畫作，這些畫作既普及了拓撲學知識，又藝術地表現了事物本體上相通並動態可變的主題。
總之，科學與繪畫藝術表面看上去「不搭」的兩個門類，在人類文明與社會進步，特別在探索未知世界的奧秘方面，有很多時候都是相輔相成的……讓我們體會到世界的和諧與神奇。
（作者：劉夕慶）
TAG:知識百科 |