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世界名畫中的數(shù)學(xué)

世界名畫中的數(shù)學(xué)

    大名鼎鼎的楊振寧出書,封面不是金光閃閃的諾貝爾獎?wù)?,也不是他與愛因斯坦的合影,而是一張看上去讓人眼暈的畫作。

    在這本名為《基本粒子發(fā)現(xiàn)簡史》的封面上,黑色騎馬人排成一排,由左向右,而在空隙所鑲嵌的背景里,又有一排白色騎馬人,從右向左,黑與白相反相成。

    1957年,楊振寧和李政道因發(fā)現(xiàn)在基本粒子的弱相互作用中的宇稱不守恒定律,獲得當(dāng)年的諾貝爾物理學(xué)獎。在物理學(xué)中對于基本粒子的對稱性在不同的能量境界有“對稱”或者“破缺”的論述,這幅名叫《騎士》的畫作,與這種對稱性的結(jié)構(gòu)對應(yīng)論相吻合,作者是自稱“圖形藝術(shù)家”的埃舍爾。

    “他是一個將藝術(shù)與科學(xué)融合的畫家?!睏钫駥幵u價說。在同濟(jì)大學(xué)數(shù)學(xué)教授梁進(jìn)的眼里,荷蘭人埃舍爾是將繪畫與數(shù)學(xué)結(jié)合最完美的藝術(shù)家之一。他創(chuàng)作的版畫被許多科學(xué)著作和雜志用作封面,1954年的“國際數(shù)學(xué)協(xié)會”甚至在阿姆斯特丹專門為他舉辦了個人畫展。

    埃舍爾打破了數(shù)學(xué)與藝術(shù)之間的藩籬——這也是梁進(jìn)試圖要做的事情。不同于畫家將科學(xué)與藝術(shù)糅在作品里,梁進(jìn)是要尋找“藝術(shù)背后數(shù)學(xué)的影子”。

    在系列博文《世界名畫中的數(shù)學(xué)》中,梁進(jìn)向讀者展示世界名畫中的數(shù)學(xué)。當(dāng)人們沉浸于蒙娜麗莎神秘的微笑時,梁進(jìn)指出其中的三角結(jié)構(gòu);當(dāng)觀眾試圖解析《最后的晚餐》中人物心理狀態(tài)時,梁進(jìn)發(fā)現(xiàn)其中利用兩邊的矩形通過梯度實現(xiàn)透視的效果;當(dāng)世人驚嘆于塞尚靜物寫生的輪廓之妙時,梁進(jìn)看到了穩(wěn)態(tài)平衡和不穩(wěn)態(tài)平衡的相互轉(zhuǎn)換。

    在她看來,頂著畫家、解剖學(xué)家、生物學(xué)家、哲學(xué)家等多個頭銜的達(dá)芬奇,可謂將藝術(shù)與科學(xué)在畫布上完美結(jié)合的“執(zhí)牛耳者”。

    尤其是在作品《維特魯威人》中,男子擺出的雙腳并攏、雙臂水平和雙腿跨開、胳膊舉高的兩種姿勢,解釋了人體的幾何密碼。這幅畫在暢銷書《達(dá)芬奇密碼》中被當(dāng)成了第一個密碼:巴黎盧浮宮博物館館長臨死前所擺放的正是這副畫中的第二個姿勢。

    在歐洲留學(xué)的10多年里,梁進(jìn)每到一座城市,博物館是必去之地。今年6月,梁進(jìn)借在馬德里轉(zhuǎn)機(jī)的空,一口氣跑了幾個博物館。當(dāng)時索菲亞王妃藝術(shù)中心正在舉辦達(dá)利畫展,入館參觀的人在門口排了兩圈,怕趕不上飛機(jī),她直接秀出機(jī)票,才得以優(yōu)先入門參觀。

    在這位超現(xiàn)實主義畫家的名作《記憶的久恒》中,梁進(jìn)看到的是數(shù)學(xué)概念中的“映射理論”。畫中三個分別掛在樹上、披在怪物上和搭在桌上的彎曲的時鐘,是永恒的時間映射在人記憶中的各種方式:時間的倒流、伸縮和轉(zhuǎn)折。她話鋒一轉(zhuǎn),這又與愛因斯坦的相對論所指出的空間是彎曲的,有異曲同工之妙。

    畫作中的映射概念,是梁進(jìn)從鄭板橋的竹子中發(fā)現(xiàn)的。這位大畫家的傳世名作用數(shù)學(xué)語言可以一言以蔽之:在鄭板橋給出的客觀、主觀和模型三個空間里,通過對象(竹)在這三個空間中的關(guān)系(函數(shù)),建立起這些對象的聯(lián)系(映射)。

    “不少人認(rèn)為藝術(shù)與數(shù)學(xué)分屬于左右腦,似乎風(fēng)馬牛不相及,其實它們是相通的,”梁進(jìn)告訴中國青年報記者,“科學(xué)和藝術(shù),在哲學(xué)的高度殊途同歸?!?span lang="EN-US">

    打破這道藩籬,再去欣賞中國寫意畫和西洋印象派作品,你會有別樣的感觸?!坝∠笈勺畛晒χ幨菍嫾业母杏X融進(jìn)了畫布,通過感覺映射,建立了一個和觀眾交流的情感橋梁?!绷哼M(jìn)如此理解。比如莫奈畫筆下的睡蓮,就是透過光與色,找到了睡蓮的狀態(tài)和人的情緒之間的映射。

    提及世界名畫中的數(shù)學(xué)之美,這個數(shù)學(xué)老師謙虛地說:“藝術(shù)的水太深了,我只是個在淺水灘玩耍的孩子,想用自己手中的并不強(qiáng)大的數(shù)學(xué)勺舀上一瓢。”(宣金學(xué)) 《 中國青年報 》( 2013年10月16 11 版)

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