第八讲：重构空间观.ppt

物理与艺术 Art Physics 南京航空航天大学理学院 施大宁 shi 立体主义画派雕塑与空间爱因斯坦与毕加索 第七讲重构空间观 立体派 空间的意义 我作画本我所思 而非所视 重要的事情是创造 一切别的事情都无关紧要 创造就是一切 毕加索PabloPicasso 1881 1973 为思维而思维 这样做没有目标 完全只是找机会纵情享受一下思维的快乐 爱因斯坦A Einstein 1879 1955 人类进入20世纪 科学和艺术领域内发生了什么 艺术 印象派革命已经结束 新的绘画理念已经建立 色彩革命已经达到了高潮 前卫派艺术家都集中在巴黎 科学 摄影术 汽车时代 艾菲尔铁塔 这是一个机械的天堂 两朵乌云 挑战牛顿力学体系 科学并非是超然的 X射线 眼见非为实也 实体并非都可以被感觉 放射性 空间不再空也 空间的意义是什么 非欧几何和高维空间 我们如何感知自然 庞加莱 Poincar 1854 1912 斯坦因画像 毕加索 1906 科学和艺术在20世纪以一种平行的方式前进 毕加索可能看到的事情 有它自己的实在 这个实在不是我们看到的事物的实在 而是事物存在的实在 同样适用于爱因斯坦 毕加索已经从艺术的角度表达了这一观点 1908年 闵可夫斯几 HermannMinkowski 从科学角度提出了时空连续性理论 阿维农少女 毕加索 PabloPicasso 1907 从今以后 独立空间和独立的时间便将化为幻影 这两者将结合成为一个独立的实体 时空连续统 立体主义画派 1905年 爱因斯坦提出狭义相对论从科学角度回答了问题 如果与光同行 看到的世界是什么样子 毕加索的名字俨然已成为 现代艺术 的代名词 他的出现 改写了二十世纪的美术史 童年时的才华就令人惊异 到了二十几岁时以立体派震惊美术界 五十岁后发表的 格尔尼卡 则震撼了全世界 毕加索独具魅力的风格贯穿20世纪 时至今日仍令人着迷 爱因斯坦和毕加索是二十世纪科学和艺术的 双子星座 1881出生于西班牙1900 蓝色时期 1905 粉红色时期 1907立体主义诞生1937 格尔尼卡 等197391岁高龄逝世 立体主义画派 忧愁 1903 艺术家生活 1903 1900 1904 蓝色时期 立体主义画派 1905 1907 粉红色时期 拿烟斗的少年 毕加索 1905 最具有诗意的作品 立体主义画派 丑角演员一家和猴子 毕加索 1905 1907年 少女 横空出世 非洲原始艺术影响 马蒂斯的刺激 庞加莱的 科学与假说 和第四维空间 先锋派艺术领袖阿波利内尔 立体主义运动数学家 普兰斯 前卫性科幻作家雅里 科学技术的发展 立体主义画派 共系一条绳索的两个登山者 布拉克 GeorgesBraque 沃塞耳 布拉克的作品看上去像是一堆小立方体 立体主义画派 立体主义的定义 物体被分解成视觉小块 又重新被拼接起来 拼接的方式 是使观画者无须花费时间在空间中移动 就能看到排布起来的全部情况 弹曼陀琴的少女 毕加索 1911 物体的各个视觉小块 前面的 后面的 顶上的 底下的 还有侧面的 都跳将出来同时扑向观众的眼帘 立体主义画派 立体派舍弃了欧洲传统中单一视点的手法 而使一件画作中可以呈现多视点 在物理学上等价于摈弃占有优先地位的绝对参照系 代之以自然界的一切惯性系都是等价的观点 塞尚的贡献 立体派所产生的效果 并不是取自某个主体在特定时间内的单一面貌 它可以让不同时间 空间或各种角度所呈现出来的多样面貌 全部集中在同一个画面上 空间的同时可观睹性 莫奈 塞尚 在现代物理中 光是本质的存在 光是绝对的 空间和时间则在与之关联的基础上变化 惟一能对实在提供一统图景的地点只有在理论上存在 那就是与光同行 立体主义画派 一般说来 为了观测一个立方体 观测者必须围绕立方体运动 这样 就必须在空间和时间序列中连续地重新定位 relocation 在立体主义的世界中 观测者既不须在空间 也无须在时间中运动 透视 空间深度 和因果关系 时间序列 都不复存在了 立体主义画派 二维空间的正方形图像 三维空间一个正方形图像 在三维空间看一个正方体 从三维空间中铺展开 unwrapped 的立方体 从四维空间中铺展开的超立方体图像 立体主义画派 1880年 在数学家艾博特 EdwinAbbott 的小说 Flatland 中 他精彩地描绘了如何从高维空间中观察和思考 如何想象高维空间等等 这部小说启发我们想象 在第四维空间上观察我们的世界应该是什么样子 艾博特 EdwinAbbott1838 1926 立体主义画派 如何感知空间 如何理解高维空间 三维空间 二维空间 球 圆 它是什么 如何进来 立体主义画派 立体派画家把莫奈发展的单一视点的多重组画融合成多重视点的单一作品 自2300年前欧几里德以来 立体派提出了第一个全新方式来感知空间 与光同行 提琴 毕加索 1912 圣拉查尔火车站 莫奈 1877 单一画作 多重视点 多重组画 单一视点 立体主义画派 其他著名的立体派画家有 布拉克 GeorgesBraque1882 1963 葛里斯 JuanGris1887 1927 莱热 FernandLeger1881 1955 林间房屋 布拉克 1908 山间城堡 布拉克 1909 立体主义画派 向毕加索致意 葛里斯 1910 11 桑瑞特的风景 葛里斯 1913 立体主义画派 林间人体 莱热 1909 1910 立体主义画派 城市 莱热 1919 立体主义画派 即使光速对于所有观测者是一定的 但运动物体的发光频率对观测者看到的频率是不同的 当电车与观测者相互接近 观测到的频率增加 蓝移 相互远离 观测到的频率减少 红移 这就是著名的多普勒效应 Dopplereffect 固定 相互分离 两者相互接近 立体主义画派 我的宝贝 毕加索 1911 对于电车上的观测者 电车前面的景色将变得更蓝些 bluer 电车后面的景色将变得更红些 redder 电车旁边的景色将是各种颜色的混合 mixtureofcolours 亨利肖像 毕加索 1910 当达到光速时 空间变成一个平面的同时 所有颜色都将融合 电车的前与后不在区分 纯色调将消失 只有混合的 无确定性质的色调 白 white 黑 black 棕褐 brown 灰白 grey 能够保留 这些正是立体派画家最常使用的颜色 立体主义画派 在毕加索的作品中 我们可以清楚地看到 立体派拒绝传统上利用透视学原则表达空间上的景深 弹曼陀琴的少女 1910 弹吉他的男人 1910 弗拉画像 1912 立体主义画派 朵拉肖像 毕加索 1937 毕加索作品中的多重视点 帽子指示出眼平线 eye level 地板表明下方 天花板表明上方 椅子至少有两个观察视点 脸上有一个对于眼的视点 第二个对于嘴的视点 第三个对于鼻子的视点 立体主义画派 玛丽 毕加索 1932 立体主义画派 朵拉肖像 毕加索 1937 毕加索的作品能被认为是一个观赏者在第四维空间上感受到的视觉图像吗 是的 但这是有局限性的感觉 因为并不是所有的视点都被表达出来 立体主义画派 格尔尼卡 毕加索 1937 立体主义画派 相对论引起空间收缩 导致观测者周围景象发生扭曲 看到了一个高度延长 heightelongates 的幻象 狭义相对论的这个奇异结果在二十年代以前并不被人们广泛所知和接受 但是艺术中的变形 特别是拉长的人体 早开始于1880年前后的艺术家塞尚和修拉及随后的意大利艺术家莫迪里阿尼 AmedeoModigliani1884 1920 莫迪里阿尼的人物肖像 C 2 立体主义画派 雕塑与时空 雕塑是能够最好地表达形状与空间 质量与空间 以及空间与空间之间相互关系的艺术形式 雕塑的形式 圆雕 属于三维空间的完全立体的雕塑作品 是视觉体验和触觉体验的综合 分为单体和复体两类 浮雕 是在平面上雕塑出凹凸起伏的形象的一种介于圆雕和绘画之间的艺术形式 拉奥孔 阿格桑德罗斯 公元前2世纪 希腊化时期最伟大的雕塑 1506年被发现 雕塑的发展历史与绘画的发展历史几乎是平行的 很多画家也是雕塑家 具像雕塑 抽象雕塑 青铜时代 罗丹 Rodin 1840 1917 雕塑与时空 空间的鸟 布郎库西 Brancusi 1876 1957 雕塑与时空 传统雕塑中 主题遵循写实主义原则 造型 自然 技法 空间是承载主题的框架 质心总是处在物体的内部 质量与空间之间的界线是十分清楚的 两者无相互作用 大卫 唐那太罗 大卫 米开朗琪罗 雕塑与时空 无名雕塑 矗立在芝加哥 费尔南德头像 1909 毕加索的立体主义雕塑真正揭开了现代雕塑的帷幕 从对空间的重新认识开始 雕塑与时空 中国汉像石雕就有了立体主义的表现手法 侍者进餐图 徐州 无尽的面 毕尔 1953 雕塑与时空 一位艺术评论家 以无穷尽的抽象形式 涡形圆的几何形体 体现了作者对爱因斯坦相对论及核子物理的理解 雕塑与时空 1843年 德国数学家默比乌斯 AugustM bius 首先提出第四维度必须存在 因为在我们的三维世界中不能对称地实现 左 与 右 默比乌斯 1790 1868 默比乌斯面 艾舍尔 Escher1898 1972 内形与外形 摩尔 HenryMoore 1898 1986 雕塑与时空 视觉效果 空间倾注到质量中去 而质量却反而围绕着空虚的空间 启发概念 空间与质量是混在一起的 它们彼此相互作用 互相充实 广义相对论的空间观 Heoncetoldafriendthathehopedviewerswould goaroundit lookingoutthroughtheopenspaces andthattheymayhaveafeelingofbeinginacathedral 雕塑与时空 核能 芝加哥大学 摩尔 HenryMoore 大众认为这象征 蘑菇云 但是 相对论视觉效果之一 延长 elongation 被瑞士的雕塑家贾克梅蒂发挥到极至 指点的男人 贾克梅蒂 AlbertoGiacometti 1901 1966 雕塑与时空 站立的女人 立体主义与透视原理实现了决裂 立体派看视物体的方式是相对性的 这就是说是多视点的 而且任何一个视点都不具特殊的权威地位 这样分割看视的结果 是物体被从所有角度 上 下 内 外 同时看到 因此 自文艺复兴开始 多少世纪以来一直行之有效的三个维度 如今又增添了第四个 时间 物体从若干视点得到表现的做法 带来了一个与现代世界密切相关的内容 同时性 爱因斯坦也在1905年上发表了著名的 动体的电动力学 给出了同时性的严格定义 这两者在时间上是相合的 提琴 毕加索1913 纪狄庸 SigfriedGideon 1938 arthistorian 史学家研究立体主义与相对论的联系 爱因斯坦与毕加索 一些物理学家反对将立体主义画家对空间的认识与相对论时空观相联系 比如说 立体派的空间一般总是表现为只有两个维度的面 第三个维度是被排除在外的 而相对论中的数学则涉及四个维度的空间 时间的复合体 时空连续统 像这样的例子不胜枚举 在这两者之间寻找相似之处纯属徒劳 孪生维度 札摩西 G saSzamosi ScienceDirector ConcordiaUniversity 这个说法忽略了这样一个事实 光速运动时 长度 景深 消失 速度 c 后 边 前 爱因斯坦与毕加索 立体主义排除了时间中的瞬间概念 根据爱因斯坦理论 这正是一个以光速运动的观察者感受到的时空图像 幻觉式 透射性的艺术作品追寻四个维度 三维透视确定空间位置 一维时间定格瞬间 组画 立体主义作品中 时间是不存在的 观察者无从想像下一个或前一个时刻 立体主义排除了景深 革除了透视原理 立体派把艺术简化 reduce 为二个维度 这样 它使得观赏者从四维时空解放出来 爱因斯坦与毕加索 爱因斯坦与毕加索 20世纪的艺术 20世纪的科学 都具有犹太血统 都有各自的精神导师 创造性的年代都是20世纪前15年 除了没有狗 爱因斯坦在1905年春天的情形与毕加索非常相似 巧的是 在爱因斯坦周围 也存在一个类似的研究小组 讨论类似的论题 自称为 奥林匹亚科学院 年青时忍受事业上的孤独而晚年享誉全球 毕加索的 洗衣舫 中凝聚了一批密友 几乎包括先锋派艺术的所有领袖人物 他们向毕加索传达艺术和科学发展的最新信息 包括有关原始艺术 非欧几何 高维度空间等 爱因斯坦以美学原则解读科学 毕加索通过科学知识理解艺术 两者都是机会主义者 最后都疏远他们自己的革命 开朗的性格 众星捧月般的交际圈 1879 1955 1881 1973 爱因斯坦 狭义和广义相对论光量子假设光的受激辐射理论固体比热玻色 爱因斯坦统计曼哈顿计划和平使者 爱因斯坦与毕加索 我们全都因他受益 他的教