硬币的两面

摘 要：本文以物理学与艺术的发展通史为脉络，介绍了物理学与艺术的早期发展历史，并以时间和空间为切入点来研究物理和艺术藏而不露但实质存在的关系。

关键词：艺术;物理学;时间;空间

物理属于自然科学，用数学的语言描述自然，试图在万事万物中找到一种规律和模式，客观地表述世界。艺术属于人文科学，用艺术手法描述自然，试图在大千世界中找到一种寄托和慰藉，主观地表述世界。从表面上看，物理和艺术似乎是完全对立的，但是它们的本质是相同的。法国后印象主义艺术家高更的作品《我们从哪里来？我们是谁？我们到哪里去？》，是他对自己一生的艺术总结。画面展现了一个人从婴儿、青年到老年的生命状态，这是人的一生和自然的来去交融。这幅画最令人震撼的地方就是它的主题：我们从哪里来？我们是谁？我们到哪里去？这三个问题其实就是物理学最基本的问题。物理学最基本的问题就是：宇宙是怎样起源的？宇宙是什么？宇宙的未来会怎样？在宇宙中最本质的东西就是时间，空间，光，万事万物都离不开时间，空间和光，它们是艺术与物理学研究的共同主题。

物理学家和艺术家在认识自然的过程中经过了一代又一代的努力。在文艺复兴两百多年的时间，第一个启迪人类心智与精神的人，就是艺術家乔托。乔托之前的画，人物形象是没有立体感的，空间也没有景深，曲解了光的意义，认为光是从神灵的头颅中发出的。整个画面描绘的故事好像不是发生在我们现实世界中，与我们人类无关，没有建立起空间时间的概念。这时的画就是一种精神崇拜，为神明服务的，人们不会在二维画布上展现三维空间。乔托用透视法颠覆了平面的局限，使绘画从二维变成了三维。乔托的《相遇金门》中，圣母玛利亚的父母亲与城楼拉开了距离，也与亲友们拉开了距离，前后景之间有了一个虽然不是十分恰当，但是存在的空间感。这种表现形式让人耳目一新，似乎这个场景是我们眼睛看得到的真实世界的场景，它似乎就发生在我们的城门脚下。乔托是历史记载中第一个凭直觉悟出有一种绘画技法最为优越的人——透视原理，透视原理开创了写实主义画派。在以透视原理为准则的艺术中，观赏者处于一个绝对静止的点上，在无穷多个视点当中，焦点处于观察的绝对地位。乔托使绘画从扁平画面发展出来深度这第三个维度。虽然还不够成熟，但至少在技法上，为绘画艺术的发展指明了方向。乔托还树立起对时间的理解。乔托的《犹大之吻》描绘了圣经中犹大出卖耶稣的故事，这是一个刹那间的悲剧时刻，犹大拥抱耶稣，想同耶稣亲吻的时候，耶稣已经看穿了他的诡计，但他心寂如水，而犹大眼神慌乱。这样一个四目相对的这一瞬间，似乎全世界人都在这一时刻感受到了。这种瞬时的绝对性的强大震撼力，与每一个观赏者的心灵产生了绝对的共鸣。乔托树立了一个绝对静止的时间框架，具有一种瞬间效应。这就告诉我们时间是独立于我们之外的一个客观存在。因此，在艺术上，乔托不仅首先创造了一个对待和组织空间的新方式，也同时树立了绝对静止的时间框架。

我们看物理学史上发生了什么：在中世纪到15世纪期间，西方教会一直承认托勒密的地心体系。托勒密是公元2世纪的天文学家，他在观测的基础上提出了地心说——地球是宇宙的中心，日，月，行星等围绕地球运动。这样一个宇宙体系与我们人类看到的世界一致，又符合教会的教义，被基督教奉若神明。在托勒密那个时代人们发现一种现象，就是火星有逆行现象。托勒密提出的地心体系无法合理地解释火星逆行现象。文艺复兴时期，天文学家哥白尼观测火星运行轨道的时候萌发了一个想法，倘若把观察行星轨道的视点从地球转为太阳，结果又如何呢？这一闪念间，哥白尼开创了人类科学史上最大的创新。1543年，哥白尼临终前出版了《天体运行论》，提出一个全新的宇宙观——日心地动说：太阳是宇宙的中心，行星围绕太阳运动，月亮围绕地球运动。哥白尼的日心说自然地阐明清楚火星逆行现象。太阳在宇宙的中心，地球和火星都围绕太阳转，我们站在地球上看到的是火星相对于地球的运动，火星的轨道大于地球的轨道，离太阳越远的行星公转速度越慢，火星的运动速度小于地球的运动速度，当地球的速度超过火星的速度时，火星看起来就是往回走的，也就是火星产生了逆行现象。哥白尼最大的创新就是找到一个正确的参照点看宇宙。

到了文艺复兴后期，伽利略首先将哥白尼日心说的思想抽象化，引入了参照系的概念。伽利略思考，观察自然可以有无数个参考系，在不同的参考系下观察，看到的世界也将不同，一定有一个参考系是处于超级地位上的，相对于物体自身运动保持绝对静止的参考系是唯一的，这就是伽利略参考系。

从认识的方法论上来说，物理学中占有优先地位的绝对静止参考系的思想，与200年前乔托等艺术家发展出透视原理的思想如出一辙[1]。牛顿继承了伽利略绝对参照系的思想，对时间和空间进行了描述，形成了绝对时空观，建立了经典力学体系。艺术上，乔托试图抓住事件的一个瞬间，这个瞬间对世界上的每一个人都是同时的，乔托树立起绝对静止的时间框架，认为时间是独立于我们之外的一个客观存在。

以牛顿力学体系为基础的经典物理学和以乔托透视学原理开创的古典主义美术都建立在“绝对时空”的观点之上。透视原理与绝对时空的观念正是艺术家与物理学家对自然平行的认知方式[2]。

物理与艺术是人类对世界描述的两个不同，但平行、互补的方面。如果我们将艺术看成是硬币的一面，物理学是另一面，那么，这两个领域提供的视界，会使人类改变看待世界的方式。艺术与物理学看待世界的视角不同，但都深刻揭示了世界的本质。正如法国作家福楼拜所说：科学和艺术在山脚分开，又在山顶重逢。

参考文献：

[1]伦纳德·史莱因. 艺术与物理学[M]. 暴永宁，吴伯泽，译. 长春：吉林人民出版社，2001.

[2]施大宁. 物理与艺术[M]. 科学出版社，2010.

作者简介：

邢洁（1997.5-），女，汉族，山西晋中人，硕士研究生，山西大学，美术学院，研究方向：美术史。