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隱藏在畢加索﹑達利油畫中的秘密

2017-02-27 10:26 來源﹕新華網  我有話說
2017-02-27 10:26:33來源﹕新華網作者﹕責任編輯﹕王春曉

  (本文摘自《彎曲的旅行》﹐[美]麗莎‧蘭道爾 著﹐浙江人民出版社2016年10月版)

  在位於西班牙的阿爾塔米拉洞窟的岩壁上﹐繪製的野牛岩畫是我們已知的最早的繪畫﹐這幅畫創作于公元前15000年-12000年之間。相比于雕刻藝術﹐繪畫藝術對史前人類的要求更高。雖然我們單隻眼睛看到的是二維畫面﹐但我們的兩隻眼睛協同合作時﹐在大腦中將形成三維的立體結構。這要求創作這幅畫像的史前人類﹐把看到立體的東西轉變為平面的。通過繪畫﹐人類意識到三維空間和二維平面的區別﹐他們以合理的方式把三維事物投影到二維上。

  在繪畫藝術的探索中﹐早期的藝術家們對維度也有了更清晰的理解﹐他們能熟練地運用0維的點﹑1維的線和2維的面﹐在畫卷上揮灑他們天馬行空的想象。但這門投影的藝術忽略了原來三維物體的信息﹐所以﹐隨著繪畫技藝和數學幾何的逐步發展﹐人們有時會加入一些信息﹐以幫助我們重獲部分丟失的東西。這些附加信息可以是藝術們創作油畫或全息圖中的陰影﹑顏色﹐也可以是地理學家繪製地形圖中表示高度的數字。

  最早應用透視和陰影來形成第三維度的幻覺的是文藝復興時期的西方畫家﹐他們讓觀者逆轉這個步驟﹐重建本來的三維景象或物體。即使並非所有的三維信息都存在﹐因為我們適應了這種技法﹐仍然知道該怎樣去解讀圖像。

  與這一方法對立的是20世紀立體派所使用的方法﹐在畢加索創作的《朵拉‧瑪爾的肖像》中﹐他同時呈現多個投影﹐每個投影展現一個不同角度﹐以此來表現物體的三個維度。

  藝術家們甚至嘗試過在二維平面上表現更多維度的物體﹐例如﹐薩爾瓦多‧達利的《耶穌受難圖》將十字架表現為一個打開的超立方體。超立方體在四維空間裡由8個相連的立方體構成﹐展示了超立方體的幾個投影。

  事實上﹐我們每天都在與高維空間打交道﹐只不過大多數人都不會以那種方式來考慮問題。想想看﹐當你做一個重要決定(如買房子)時﹐會考慮多少因素﹖你可能要考慮房子有多大﹐附近有沒有學校﹐離你感興趣的地方有多遠﹐建築風格是什麼樣的﹐周圍是否有噪聲﹐等等。你得將所有的願望和要求都列出來﹐然後在多維的情況下作出最佳決策。

  維數就是完全確定空間一點所需要知道的量的數目。高維空間可以是抽象的﹐比如剛才用來描述你想要的房子特徵的那個空間﹔也可以是具體的﹐比如科學家們探究的物理空間。不過﹐買房子時﹐你也可以把維數看作你在數據庫里記錄的條目數量﹐也就是值得你考慮的量的數目。

  一個更為淺顯易懂的例子是將維度應用於人。如果你認定某人是一維的﹐那麼在你腦海裡有非常具體的理由﹕這個人祗有一種興趣。比如﹐山姆成天宅在家裡﹐除了看體育節目外什麼都不幹﹐那麼描述他就只需要一條信息。你甚至可以將山姆愛看體育節目的嗜好用一維圖上的一點畫出來。在圖中﹐山姆就表示為水平軸上的一點﹐這張圖表現的是山姆每周看體育節目的小時數。

  我們再深入地探討這個概念﹕艾克﹐波士頓居民﹐是一個性格更為複雜的人。事實上﹐他是是一個每月在旺德蘭輸掉24美元﹑每周平均開快車3.3次的男孩。儘管圖是畫在一張二維紙上的﹐但三條軸卻說明艾克絕對是三維的。

  當描繪大多數人時﹐我們通常賦予他們不止1個甚至3個特點。阿西娜是一個酷愛讀書的11歲女孩﹐擅長數學﹐瞭解時事﹐還養貓頭鷹做寵物。也許你想給這些也來個定位﹐那樣的話﹐阿西娜就應該是一個在五維空間裡的點﹐對應的軸有年齡﹑每周所看書的數量﹑數學平均成績﹑每天讀報的分鐘數以及所養貓頭鷹的數量。但是﹐要我畫出這樣一幅圖卻很困難﹐因為這需要一個五維空間。

  前文提到的藝術家達利﹐他對高維物體的探索並不祗是藝術上的異想天開。基於相似的原因﹐當科學家們用維來探索空間﹐這裡的“空間”是物質存在以及物理過程發生的區域﹐在有特定維數的空間﹐他們需要用特定數目的量來確定一個點的空間。

  愛因斯坦創立相對論時﹐認識到第四維度──時間﹐是與空間的其他三維密不可分的。時間也需要一個標度﹐於是愛因斯坦在三個空間維之上加入時間維﹐用四維時空的度規構造了引力。更多維度意味著﹐你可以在更多完全不同的方向上自由移動。一個在四維空間裡的點﹐只需再加一條軸──但還是難以描畫。不過想象它的存在並不困難﹐我們可以用語言和數學名詞來想象它。

  而最新的弦理論提出了更多的維度﹕它推想有6個或7個額外維度﹐也就是說﹐我們需要有6個或7個額外坐標來定位一個點。弦理論的最新成果顯示﹐可能還遠不止這些維度。這些額外維度不像我們周圍的三維空間那樣延伸﹐而是緊縮到小得看不見。

[責任編輯:王春曉]

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