第一次科學革命與藝術的交融

丁少驊

（意大利那不勒斯美術學院,意大利那不勒斯 80136）

第一次科學革命以天文學科發展為主線[1],運用現代科學的概念、方法等掃除了古代和中世紀有關太陽系結構和行星運行的古老世界觀。它被稱之為“人類思想實現的最深刻的革命”，實際上是“世界歷史上的轉折點”,通過尼古拉斯?哥白尼、第谷?布拉赫、約翰內斯?開普勒、伽利略?伽利雷、艾薩克?牛頓等科學家的研究使歐洲從一個圍繞基督教組織起來的世界轉變為以科學為中心的現代文明。這是一次科學的重大重建，采用新材料和新手段，尤其是用新的實驗和科學方法來理解和描述自然，而不是對原有認知細枝末節的改造，這意味著對根深蒂固的原有觀念進行大規模的替換，從而建立一個明顯不同于其前身、沒有先例、具有創新性而非革新性的、可識別的新秩序。

隨著文藝復興時期藝術視覺化的革命，即解剖學、透視學及明暗法等科學手段的運用，藝術家和自然哲學家共享了一種文化，即以相互影響的智慧和視覺的方式來觀察和描繪自然。為了滿足對現實主義和精確性的新渴望，藝術家采用全新的觀察、再現和研究現實的“視覺語言”方法，即“合理化空間的表現”，從而在二維繪畫的基礎上產生了真實三維空間的錯視畫。隨著實證論的發展，透視學逐漸成為科學家和藝術家之間的重要交匯點，如意大利畫家萊昂?巴蒂斯塔?阿爾貝蒂在《論繪畫》首次以一種科學、理性的視角敘述了繪畫的數學基礎，如透視理論、人體比例理論等。萊奧納爾多?達芬奇開創的人體解剖學，他對科學做出的革命性的貢獻是從觀察入手，他不僅從藝術的角度去理解人體的結構形式，還從科學的角度去探討人類的差異。革命性的藝術態度和實踐與現代早期發展的革命性的科學相輔相成，在對自然世界的現實描繪中，文藝復興時期藝術家的視覺敏銳性對西方科學的一個關鍵的創造性影響是建立了一種“科學革命的新態度（經驗）”，即從反思和沉思轉變為積極和探索的認識方式，相關第一次科學革命的雕像、油畫與壁畫等藝術也反映出了那一時期的科學成果。

一、雕像:科學形象與藝術理論的統一

科學與藝術都是源于現實，卻又高于現實，兩者都是創造。第一次科學革命中科學家的雕像完美的呈現出科學家們一生中最重要的發現時刻，塑造了融真、善、美為一體的科學家們的典型現象。芝加哥阿德勒天文館前的哥白尼雕像（見圖1）是由哥白尼基金會和波蘭、美國國會為紀念哥白尼而豎立的，哥白尼手拿著天文學的象征——日心渾天儀，坐在密歇根湖畔。平臺上刻著這樣一句話：“通過改革天文學，他開創了現代科學。”正如初升的太陽宣布了新的一天，以太陽為中心的哥白尼宇宙學開創了一門新的科學。哥白尼所認識到的宇宙是有限的，在開普勒的理論體系中，日心說的運行軌道是橢圓形而并非圓形，這是后世修正的進步[2]。開普勒的“新天文學”最終拋棄了此前天文學的主要組成部分——圓和本輪，他利用布拉赫對火星的觀測，發現火星以橢圓軌道圍繞太陽運行，而不是圓形軌道,這是望遠鏡發明之前最精確的觀測，體現了現代科學的誕生源于觀察和理論的融合。捷克雕塑家約瑟夫?瓦伊塞在布拉赫位于布拉格的避暑別墅舊址上創作了開普勒和布拉赫（手持六分儀）的雕像(見圖2)，這兩個人在性格和科學技能上是互補的，盡管布拉赫是觀察家，開普勒是理論家，但正是近視的開普勒努力仰望天空。

牛頓告訴我們站在巨人的肩膀上會看得更遠，在開普勒的天體物理學與伽利略的地球物理學的基礎上，牛頓開創了微積分、光分解的實驗分析、運動定律和萬有引力定律等，最終建立了一個新的機械宇宙觀。從哥白尼日心說，通過布拉赫的觀察和開普勒、伽利略和笛卡爾的經驗定律，可以很容易地追溯到牛頓理論探索的源頭。牛頓去世后不久，倫敦威斯敏斯特大教堂的巴洛克式的紀念碑在他安葬的地方豎立起來，該紀念碑位于靠近唱詩堂入口的突出位置，表明牛頓的崇高地位。它描繪了牛頓躺在一堆標有神性、年代學、光學、數學等的書上。有著數學頭腦的小天使們在他腳下玩著牛頓感興趣的各種東西：棱鏡、望遠鏡、煉金術研究所需的熔爐、新鑄造的硬幣等。紀念碑底部的拉丁文題詞是對這位最不需要贊美的人的頌詞，部分內容是：他以近乎神圣的精神活力，首次展示了行星的運動和圖形、彗星的軌跡和海洋的潮汐。……讓人們為人類曾有過如此偉大的成就而歡欣鼓舞。牛頓的著作《光學》全名是《光學或光的反射、折射、彎曲與顏色的論述》，他在著作中詮釋了“光色理論”，使人們對顏色的解釋突破了主觀視覺的印象，進而走上了與客觀量度相關聯的科學軌道，書中闡述的反射、折射、透鏡成像等理論也引起了藝術家們的極大興趣。

圖1 芝加哥阿德勒天文館前的哥白尼雕像

圖2 布拉格的布拉赫和開普勒雕像

二、油畫:科學技術推動表現技法的創新

梅里西?達?卡拉瓦喬創作的《在以馬忤斯的晚餐》（見圖3）是在開普勒探索行星運動的奧秘時繪制的（約1600年），并展示了與開普勒提出的行星橢圓軌道相同的縮短投影關照，延伸的手臂似乎伸出了圖像平面，卡拉瓦喬的強調曲線與動感的構圖風格，人體動勢生動，打破了文藝復興時期的理想主義繪畫風格，代表了一種對自然描繪的現實主義，這種描繪基于對經驗事實的大膽服從，往往遠離理想的完美。在研究行星長廊的問題時，開普勒出版了兩部重要的光學科學著作，其中包括對相機暗箱的詳細處理，以及在科學史上對視網膜視覺的第一次正確解釋，這兩部作品都顯示了他對藝術可視化的推崇，特別是對著名的德國文藝復興時期藝術家阿爾布雷希特?丟勒對光學問題的可視化探索的認可，在科學革命中，開普勒顯然將丟勒的“可視化”從藝術轉變為科學。丟勒在其著作《量度四書》，也可譯為《量度藝術教程》中對線性幾何、二維幾何以及三維結構和多面體結構進行研究，在最后一卷他通過模型介紹了透視畫法，此外，丟勒還對丟人體解剖學、頭身比例等頗有研究。

1610年，伽利略在《星際信使》一書中向全世界公布了月球隕石坑的繪畫，并對光和影的明暗對比效果進行了專門的渲染，這讓他得出了這樣的觀點：月球表面并不平滑……而是不平坦、粗糙，充滿了空洞和突起……。藝術史學家塞繆爾?艾格頓評論道：“伽利略以一位熟練畫家的靈巧筆觸，賦予了他的圖像一種迷人的柔和和閃光的品質。值得注意的是，伽利略掌握了巴洛克畫家對比明暗表面的習慣，他能夠利用暗色和淺色來增加它們的相互強度。……他用一條暗線標出了（火山口的）凹洞，留下一條暴露的白紙來代表火山口發光的邊緣[3]。伽利略直接參與了除望遠鏡之外的幾個新科學儀器的開發，包括顯微鏡、溫度計、氣壓計、擺鐘和空氣泵，這些新產品以及與新科學相關的實驗哲學和機械哲學的實證研究，都有助于對自然的新理解。由胡塞佩?德?里貝拉創作的《視覺寓言》（見圖4）（約1615年），現藏于墨西哥城弗朗茨?梅耶博物館，似乎是對天文望遠鏡的首次描繪，畫中人物形象自然，明暗關系強烈，色調沉著有力。約瑟夫?賴特的《空氣泵中的鳥實驗》（見圖5）于1768年首次展出，畫中對浸沒細長桿的折射光的真實描繪引人注意，事實上，整部作品呈現出整體的寫實主義，特別是賴特對光影的獨特關注。畫中那位神秘的、看起來像牛頓的演講者展示了一副最令人難以忘懷的表情，而坐在右邊的人，也許是在為新科學的破壞力而沉思、煩惱。賴特以科學為主題的繪畫呈現了那一時代藝術的新主題，即在風格和主題上都是“光的世紀”，這是美術科學革命啟蒙精神的最佳例證。

圖3 卡拉瓦喬《在以馬忤斯的晚餐》布面油畫

圖4 賴特空氣泵中的鳥實驗布面油畫

三、壁畫：科學發現與藝術表現的結合

科學發現為壁畫創作提供新素材、新材料及新技術。壁畫與建筑物一樣都是時代的象征。米開朗基羅?博那羅蒂于1541年完成的西斯廷教堂的《最后審判》（見圖5），將基督比作一個經典的阿波羅太陽神，疊加在一個燦爛的太陽上，太陽位于一個明顯的圓形構圖的中心。這幅采用了當時先進的焦點透視構圖法的壁畫被描述為“日心說的圖像視覺”。意大利畫家安德烈?薩基在羅馬巴貝里尼宮創作的《神智寓言》天花板壁畫（1629-1623年）也被解讀為對以太陽為中心的哥白尼宇宙的描繪[4]。

圖5 米開朗琪羅最后的審判（局部）壁畫

正如伽利略的科學信念受到其審美情趣的影響一樣，他的新科學反過來也啟發了當代藝術。伽利略月球表面插圖的視覺敏銳性，標志著天文學作為視覺科學的開端，給他的朋友著名畫家洛多維科?齊戈里留下了深刻印象，這位畫家決定將伽利略的發現融入他的壁畫《圣母升天圖》（見圖6）中，這幅壁畫位于羅馬圣馬杰奧爾圣母教堂的圓頂天花板上。這是西方藝術史上第一幅描繪圣母站在一個布滿斑點，表面粗糙，陰影參差不齊的隕石坑月面上，恰好再現為伽利略在望遠鏡中所觀察到的樣子——“凹凸不平的分割線”和那些“小島”或環形山[5]。齊戈里通過繪畫的方式以一位“摯友”的身份向偉大的科學家致敬。

圖6 齊戈里圣母升天圖壁畫

結語

法國作家保爾?瓦萊里認為：“科學與藝術看起來是兩個完全不同的名稱，但實際上，它們是不可分割的……如果將它們自然地放在僅只是處理反映思維問題的情境之中，我認為兩者之間其實并沒有顯著的差別。”科學是發現、觀察及解決問題的藝術。藝術家需要借助科學的方法、手段等來更好地借助藝術表達出自己的感悟及情感，而科學家也需要利用藝術創新創造的有機模式去探究客觀的世界。藝術與科學合力一起創造新的觀念，它們也常常以相同的題材去實現相同的目的。探究世界的奧秘是具有創造性思維的藝術家和科學家的共同目標，盡管兩者在探索的過程中采用了不同的媒介，但他們之間互相啟迪，相互影響。

第一次科學革命的藝術和科學在18世紀啟蒙運動期間成為更大的知識環境的主要部分。牛頓的影響主導了人類關注的所有領域，因為科學原理適用于那一世紀生活的方方面面，法國人將之稱為“光的世紀”。它也可以被稱為“牛頓的世紀”,正如詩人亞歷山大?波普在為牛頓寫的墓志銘中宣稱的那樣，他是新世界的“光”。與繪畫一樣，十八世紀的建筑也反映出人們對具有牛頓對稱性和平衡性的興趣，并在此基礎上產生了新古典主義，這種新古典主義與18世紀后半葉的法國和英國巴洛克時期重疊，一直延續到19世紀。克里斯托弗?雷恩是英國歷史上最受贊譽的建筑師之一，也是牛津大學的教授，倫敦皇家科學學會的創始成員，他寫道：“幾何是建筑最重要的組成部分。”因此，通過第一次科學革命創作的作品以及后來繼續反映這一時期的作品，藝術完美地反映了第一次科學革命的成就。在此之前，很少有藝術家如此熱烈的關注科學，無論是直接描繪科學家及其發明創造，還是間接反映藝術和科學共同的基本主題和核心原則。顯然，藝術家們欣賞并持續認識到現代早期科學的革命性質，因此理應肯定他們通過藝術理論與實踐為科學革命增添的價值，以表明其在特定歷史時期的獨特貢獻。