论艺术与物理学

刘行

摘要：艺术和物理两者看上去是如此的南辕北辙，但他们之间却以一个共同的基点确定地关联在一起，凡是创新篇的艺术创造，凡是开先河的物理研究，都会探究到实在的本性。然而将艺术与物理学相结合在一起，会带来诧异始以大悟终的更一体化的认识。

关键词：艺术；物理学

在比较艺术和物理学中，一般艺术是指比较感性的，抒发个人情怀的视觉产物；而物理则是指比较理性的，通过证实去得到的结果。在伦纳德·史莱因《艺术与物理学》的这本书中，探讨艺术与物理学之间的关系，他将人的大脑左右两半球分别代表艺术和物理，他还通过时空和光的艺术观与物理观来阐述他们之间的关系，利用玻尔的互补原理，想到了艺术和物理的互补性，以及它们紧密纠结啮合从而在更高的位置上形成立足点，以供人们攀登实在构筑的作用方式。

很多艺术家在不知道物理学的情况下创造了许多优秀作品，同时，物理学家在做出发现时，通常也对艺术家先知先觉的图像一无所知。尽管在历史上不乏艺术家和物理学家建立深厚的友谊事例，但这同艺术的创新篇或物理学的开先河似乎关系不大。17世纪的牛顿这位物理学上的巨人，天生聪明，在重力、运动和光这几个方面都做出了全面性的发现，但是他这位杰出的天才再做出这么多杰出的成就时，他也发表了有关空间、时间和光的本性与它们之间的一系列夹杂着错误的观点。还在物理学家发现某种对世界进行思考的新方式之前，艺术家已经给社会提供了某种看视这个世界的新方式。走在牛顿之前的艺术家是15世纪的达·芬奇，他说：“科学使全世界得以交流知识，而艺术则是一切科学的皇后。”他们两个人在生平、思想、天性、信念和成就等方面有许多共同之处，他们都相信纯数学是人类思维的最高形式，达·芬奇说：“谁也不能断言说，有什么东西既不会用到任何数学，也不会用到任何建立在数学基础上的知识。”牛顿则在《自然哲学的数学原理》的引言中写道：“我将自己的这一工作题为‘数学原理，是因为我认为哲学的所有重担都落在了数学上……”牛顿和达·芬奇都用自己的观点来解释物质世界，前者是通过想，后者是通过看。作为艺术家的达·芬奇在分析世界的时候，用的是科学家的眼睛。在光的研究上，这两个人都是先驱者，对光的本性提出开创性的睿见：达·芬奇意识到产生在视网膜上的像应该是倒立的，最后发明了针孔相机；他对阴影也即有兴趣，提出了本影和半影的几何学细节，今天的天文学家在沿用着他的相关结果进行研究；他对眼睛也很有研究，提出了隐形眼睛的设想。但是在对光的主要贡献上主要是在绘画上，他能用生花妙笔，制造出罕见的光影效果。牛顿在1704年发表了《光学》，这是一部关于光的权威性论著，他感兴趣的是光的本性而不其效果，他还解释了白光为什么会因折射而分成不同的色光，牛顿的结果则体现在通过反复砖研最终得出的具有精确数学内容的结论上。达·芬奇用他的绘画和著文的笔，改变了人们看视世界的方式，而这种微妙的改变，使得当牛顿的思考世界的新方式的到来时，人们已有了心理准备。

在牛顿之后的爱因斯坦，他对时空和光产生了重大影响。爱因斯坦对现代艺术从未产生过多大兴趣或情感，不过，从他那些有关空间、时间和光的优美公式里，可以推导出许多结论来，而这些结论与马奈、莫奈、和塞尚带来的革新如出一辙。马奈在画中没影点被弄得落点含混，就在他还在捉摸人们对空间的某些基本设定是否正确的时，他的同代人、一位同样富于革新精神的画家莫奈成了文艺复兴以来第一个对时间这一维度进行重新探讨的人。莫奈看出，对物体只是再现其在某个凝聚时刻的状态，是不能够从本质上真正把它表现出来的，为此，他需要表现出物体随时间的变化。他先于所有人掌握了有关空间的真理，这条真理是：物体的存在，除了需要有空间的三个维度外，还需要一个存在期间。莫奈把转瞬即逝的现象作为印象捕获并加以放大，他把这一做法叫做“瞬时化”，这是时间关键的抽象化。除了时间，他还在绘画中引进了有关空间和光的本性的新内容，在他的绘画中体现着欧几里得平面空间的四个取向“上”、“下”、“左”、“右”和立体几何还要加上“前”与“后”。现代艺术的第三位巨匠是塞尚，他一生都致力于研究时间、光和物质三者之间的关系，在他的后期作品中还放弃了直照光的运用，从而越发加重了时间的消失感，当后来物理学家使人们对空间、时间和光这一套内容重新进行认识时，塞尚的这一创新便被证明的确是先知先觉。在爱因斯坦的狭义相对论中时间会与空间内的物体的体积、形状和大小等发生相互作用，将光提高到凌驾于空间感和时间两者的地位上，而且光似乎是空间和时间的源泉，爱因斯坦给人们带来的有关光的概念化的变化，同时也造成人们对色彩的诱人的新看法，光在极为丰富多变的形式下被我们的感官所接受，这丰富多彩的形式便是色彩，色彩是艺术上特有的语言形式。

在西方现代绘画中几乎每个流派都和物理学有着各种关系。爱因斯坦的公式说明，立体派的绘画是暗表，它们两者都表述着同一，就是所有的参考系都是彼此相对的，唯一能对实在提供一统图景的地点只在理论上存在，那就是骑乘上的光束。立体主义的发展时间虽然只有区区数年，但却可以与文艺复兴时期相提并论。在立体画派中，充实、全面、在空间上有确定位置、在时间上有确定范围，物体的各个视觉小块--前面的、后边的、顶上的、底下的，还有侧面的，都跳跃出来同时扑向观者的眼帘。

艺术与物理学之间的相互联系，使我们更好的了解艺术和物理学，它们的融合，使艺术和物理向更高层次发展，从中可以看出各学科之间是相互联系的。但是，相通归相通，艺术不是科学，物理学也不是艺术。物理学史在数学的密切合作与化学和天文学的大力支持下取得了科学桂冠地位，近几十年来又同地质学、生物学、计算科学和医学携手，使世界的面目日新月异。相信在更多的学科的支持下，物理学更能使全人类得益匪浅。同时，也希望艺术能够在别的学科的支持下，能够创造出更多优秀的作品。

【参考文献】

[1][美]鲁道夫·啊恩海姆，艺术与视知觉[M].滕守尧，朱疆源，成都：四川人民出版社，1998

[2]詹姆斯·W麦卡里斯特，美与科学革命[M].长春：吉林出版社，2000

[3][美]伦纳德·史莱因，艺术与物理学∕时空和光的艺术观和物理观[M].长春：吉林出版社，2001

[4]李天任，色彩喜好之探索与应用研究 [M].台北市：亚太图书出版社，2002