在科学与艺术之间

作者/出处:   日期:2005-09-14

    李政道教授说:科学探索与艺术创作的共同特征是发展人类的创造力,它们追求的目标都是 真理的普遍性。艺术用创新手法去唤醒每个人的意识或潜意识中深藏着的珍贵情感,艺术水 平越高,唤起的情感就越强烈,反响越普遍。科学研究发现的定律越深刻,阐述得越简单, 就越具有一般性,应用就越广泛。
  科学的普遍性很好理解,相对论和量子力学适用于所有物理系统、化学系统和生命系统,本 世纪的几乎所有重大科技进展——如核能、原子物理、超导、激光、半导体、计算机——都 建立在这两大理论基础之上。而对于艺术的普遍性,人们似乎还有不少疑义,其实艺术也具 有普遍性。艺术家在成名之前一定得向前人学习,包括学习基本的技法、技巧和理论,这与 专修数理科学的学生学习前人的自然科学成果是一致的,艺术工作者还要在长期艺术实践中 不断发展原有的技法和理论,推陈出新,创造出更新更美的艺术作品。艺术家的创造虽然不 受严格物理定律的限制,但创新并不是任意的胡来,艺术之所以为艺术,它始终根植于整个 人类的类本质,再抽象的艺术也是对自然、对社会、对人类的情绪和心理状态的某种描写和 表现。
  科学研究中充满了艺术,艺术创造中也贯穿了科学,科学与艺术都是居住在大地上的人类试 图不断理解宇宙的一种认知方式和生活方式,都是为了提高人们的生活质量和幸福程度。科 学采用模型,侧重概念思维;而艺术依凭直觉,侧重形象思维。两者互补互动,缺一不可。 科学与艺术有着不同的方法和规范,适度的分离是其各自走向成熟发展的前题,但是两者有 统一性,一定程度上还要互相借鉴,都要为真善美的建设做出贡献。在现代社会,科学与艺 术单方面都有长足进步,但单向度片面发展的不良后果也是很明显的,有识之士已经感觉到 了两者重新沟通、综合的必要性和可能性。
  历史上科学与艺术之间不乏相互促进的实例,许多伟大人物既是科学家,也是艺术家,如丢 勒(A.Durer,1471-1528)、达芬奇(L.da Vinci,1452-1519)、罗蒙诺索夫(M.V.Lomonosov,17 11-1764)、奥本海默(J.R.Oppenheimer)等等。艺术思维有时能够帮助科学家突破教条的限 制,使科学家按照美的原则对现象、对数据进行恰当的“观照”,从而激发科学家的想象力 ,提出新的科学理论。科技进步也直接促进艺术的改良,特别是推动艺术创作工具、质料、 手段和理论的发展。此外,更重要的是,科学技术的发展也创造了新的艺术形式,比如摄影 、录像、电影、电视艺术等。近年来兴起的计算机艺术更是与科学技术分不开。如今,计算 机艺术在新闻出版、广告制作、工业设计、三维动画电影(如《玩具的故事》)等方面占有举 足轻重的地位,我们可以说计算机艺术是高科技的艺术,是信息社会、网络社会高度综合的 “数值化新工艺”。
  刘华杰所著《分形艺术》说的是计 算机艺术中很重要的一种,属于计算机绘画范畴。分形计算机绘画与一般手工绘画或者一般 的计算机绘画的不同之处在于,它充分利用数学公式,通过数学计算求得每一个象素的“数 值”(不用扫描仪!),众多象素组合起来构成奇妙的图形。因而这种绘画表现的是美妙的数 学结构,展现了数学世界的瑰丽图景。
  “分形”(fractal)是著名科学家芒德勃罗(B.B.Mandelbrot, 1924- )最早提出来的一个重要概念,有很强的概括力和解释力,对当代科学和艺术都产生 了深刻的影响。特别是复平面上芒德勃罗集合和朱丽亚集合的研究,产生了大批同时具有深 刻科学内涵和强烈美学感召力的分形图片,给人们留下了难忘的印象。本书有相当篇幅讨论 了芒德勃罗集的画法,并给出许多彩色图片,这是很有意义的。
  不但如此,本书还讨论牛顿法、L系统、IFS方法、DLA模型、对称斑图(patterns)、实映射 和连续系统奇怪吸引子的计算问题,以翔实的史料、算法说明、计算机程序和分形图例充分 展示了分形艺术的广阔天地。分形研究揭示了大自然以及艺术作品由简单到复杂、简单与复 杂相互生成的自组织机制,对于人们更好地理解外部世界和艺术的本质,也具有认识论和方 法论意义。
  分形艺术是个新生事物,它代表的是“数字化”时代的一种新型艺术[MIT媒体实验室主任 尼葛洛庞帝(N.Negroponte)宣扬的“数字化生存”也包括数字化艺术],它很好地、很自然 地把科学和艺术结合在一起,为科学与艺术的沟通提供了一个活生生的实例。分形图形在建 筑装饰、纺织印染、广告设计等方面都有许多潜在的应用价值,值得科学界和艺术界重视




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