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物理与艺术
学习了物理艺术这门公选课，我被物理与艺术间微妙的联系所吸引，也带着深深的求知欲阅读了些关于物理与艺术的文章，由此也有些小想法，在这里和大家分享下。
物理是人类用数学的语言描述自然规律的工具，而艺术则是通过绘画音乐等艺术形式来描绘自然。两者一个代表理性，一个代表感性，看似毫不相干，实则有千丝万缕的联系。首先在其研究对象，他们都是人类发展过程中，对未知世界的探求中产生发展的。物理学家艺术家所面对的是同一片星空，探索的是同一个自然，关注的是同一个世界。只不过物理学家通过严密的数学论证来求索，而艺术家则利用感性的思考和天马行空的想象力来创作，同一个世界，不过是不同的形式，不同的角度。所以，他们的作品中必然有着同样地东西，而那些必然是自然最精华的东西。爱因斯坦曾指出:“音乐和物理学领域中的研究工作在起源上是不同的, 可是被共同的目标联系着, 这就是对表达未知的东西的企求。这个世界可以由音乐的音符组成, 也可以由数学的公式组成。”所以说，科学和艺术都要以各自的同构方式, 从不同的侧面来反映大千世界中无数现象背后的两种秩序: 精确的、严格的秩序和混沌的、奔放的秩序。它们共同支配着世界的运动。因此, 科学与艺术, 无疑是人类文化世界中的两朵奇葩, 是同一文化母体所孕育出的一对“孪生兄妹”, 它们有差异, 就像天上的云与地上的冰。然而却拥有共同的根基, 它们都生长在社会生活的土壤中, 都从哲学的枝叶上吸收养分, 摄取阳光, 它们之间荣枯相依, 兴衰与共。
正因为物理与艺术的同根同源，所以虽然作品的表现形式上体现出巨大差异，但却经常不约而同地触及到相似的主题，得出相似的“结论”，或者说，表现出了相似的对事物本质的认识。这不得不让我想起爱因斯坦与毕加索，两个在各自领域革命性的人物。
1905年爱因斯坦提出了狭义相对论，带来了对于自牛顿经典力学出现后所形成的时空观的根本性变革，这已经是一种近乎于常识的知识了。按照相对论观点，空间和时间都不再像牛顿时代所认为的那样是绝对不变和彼此独立无关的，而是彼此相互联系，并与参考系、与观察者的运动状态有关。尤其是，当观察者以可与光速相比的速度运动时，所观察到的情形会与在远低于光速运动的日常情况下观察到的情况有所不同。可以说，爱因斯坦的相对论是20世纪物理学中最富于革命性的学说之一，它从根本上改变了人们的时空观。不过，值得注意的一点是，狭义相对论在刚提出时，并没有马上引起人们的广泛注意，甚至在科学界也没有立即获得普遍的关注。
然而，就在爱因斯坦提出狭义相对论不久，艺术家毕加索于1907年完成了一件绘画杰作《亚威农少女》，就像科学中相对论的提出一样，这幅画也成为艺术史上的一个里程碑，并开创了后来被称为“立体主义”的重要绘画流派。与相对论刚提出时的情况类似，在这幅名作刚创作出来时，曾经也遇到过人们冷淡的反应。只是随着时间的推移，名气才越来越大。
对于这幅画表现的内容，科学史家米勒是这样用文字来描述的：“我们看到最左边是一个半裸的少女，有着一张埃及-高更式的脸，她那看起来脱离身体的胳膊正将一方帘子拉开来，然后是两个更具吸引力的少女，长得跟古伊比利亚-大洋洲人似的，左边第二个少女的站立姿势简直不可思议（注意她左脚的位置，在她右膝盖的正下方——她应该会跌倒）。最右边站立的少女也在把一个帘子往两边拉，而蹲着的那个少女姿势怪诞得不可思议，因为她的背冲着画面，而头却像安在一个转环上一样旋转了180°，两只眼睛明显地不一样，并且不在一条直线，鼻子几乎像一块楔形的布里乳酪，她的脸和其他几个少女比较起来丑陋得可怕。这幅画绝不包含任何传统的叙事风格，其表现手法是十分形象的。蹲着的妓女的头，是几何构图和实验手法中最先进的部分，这部分在毕加索的草图里面经历了最全面的蜕变。这是毕加索发现几何化的关键点，几何化自此成为立体主义的标志。”
在米勒的观察和描述中，几何化是一个关键词。但在关注物理学与艺术之关系的史莱因的眼中，立体主义带来的却不仅仅是几何化，而是具有更深刻意义的对空间和时间表现。因为“只有当人的运动速度接近光速时，我们称之为现在的框架才会开始弥漫开来，像阿米巴变形虫似的，跨越平素存在的时间上的界限，渗入过去，透入将来。”“实在的这种奇特变形在得到相对论表述的同时，也在艺术领域内得到了反映。”“在立体派画作中，充实、全面、在空间上有确定位置、有确定范围的实在坍垮了„„物理在视觉上碎成一个个小块后，又重新被拼接起来，拼接的方式，是使观画者无需花费时间在空间内移动，就能看到排布起来的全部情况。物体的各个视觉小块——前面的、后边的、顶上的、底下的，还有侧面的，都跳将出来同时扑向观者的眼帘。”立体派画家“用不相接续一系列平面表述了这样一种复杂观念，即一旦取消传统因果关联后，空间和时间就会纠连不可分，在立体派画家看来，对世界并不需要鱼贯式的加工处理。”因而，“爱因斯坦的公式是明说，立体派的绘画是暗表，它们俩都表述着同一观念，就是所有参考系都是彼此相对的。” 不过，米勒也还是注意到，《亚威农少女》中对时间的处理是十分复杂的。“爱因斯坦的时间同时性与毕加索的概念有共同点：任何事件都没有一个优先视点。两个人的顿悟都源于一种感觉，即人们当时理解科学和艺术的方式中欠缺某种东西。
通过两人的比较，我们不难发现物理学家和艺术家之间的相似性。那么物理与艺术间这微妙的联系究竟是为何？
首先，在文章开始就指出，物理学家和艺术家所关注的是同一个自然，表现的也必然是自然的意志，如物理规律本身就是自然意志的体现，而艺术家则是通过自然表达自己的内心的某种想法，其创作的灵感大多来源自然，那些想法大多也是符合自然的意志的。其实，物理学家进行科学研究，艺术家进行艺术创作都是有自己的理念的，这些理念都是源于对自然的思考，是他们所想象的自然的本真。所以，越是伟大的作品越是契合自然的意志。就说一说相对论，它就是基于物理定律对任意观察者都是适应的，也就是所有参考系都是平权的，不存在牛顿体系中特殊的惯性系。而毕加索的绘画也是不拘泥一个视角，摒弃传统的透视原理，而是从不同角度透视，最后巧妙整合。他们所表现的不就是一个平等的理念吗？各参考系是平等的，各个视角是平等的。平等的意识便是他们作品最核心的理念，也正是这对平等的思考才诞生了他们伟大的作品。然而，为何他们都坚持平等的理念的，而不像原先的物理或艺术都有一个贵族存在呢？相信大家稍微一思考就有所发现，我们现在所宣扬的不就是人的平等吗？再考虑一下他们时代背景，都是在启蒙运动后，天赋人权的思想早已为人熟知，再者他们处在资本主义大发展的时代，血腥的资本原始积累和资本家残酷的剥削，以及罪恶的战争，不得不让人追求平等，追求相同的权益。爱因斯坦和毕加索必然都是坚信人类社会和自然界都是平等的，因为这样的世界离他们心中的世界更为接近，更为和谐。再想想牛顿体系，传统绘画中都有特殊的的参考系视点，他们就如同贵族领导者，他们占据了最多的资源，导致了不平等，这与他们当时的社会背景也是一致的，当时都是由贵族统领，人权不可能是平等的，物理学家和艺术家都有这中传统，在其作品中必然也存在着“作威作福”的“贵族”。所以，物理学家艺术家的思考创作都是由外界影响的，他们外界因素的相同必然会引起物理与艺术的共鸣。
那么要怎样研究物理与艺术呢？显然在各自领域独自研究必然是毫无疑义的，平行思考亦是简单比较。其实从上文不难发现，物理与艺术的发展与人类文明发展是息息相关的，要研究他们的关系，可以抓住物理学家艺术家的理念，而这理念与其说来源自然，不如说源于对自然和人类的思考，这不得不让我想到人类思想伟大的产物——哲学。这凝聚人类思想全部精华的学科，多少科学家和艺术家从哲学中汲取养分，完成自己的惊世之作，而且很多伟大的科学家艺术家本身就是哲学家。哲学是自然意志最全面的体现者，哲学理念的先进与否直接决定科学艺术文化的发展好坏。物理与艺术在哲学上必然是有很多统一的，如我上文提到的平等的意识，就是先由哲学家所思考出来的，物理学家艺术家秉持这一理念在各自领域发现了属于这个领域的伟大的作品。相反物理学活艺术界要有重大突破，也必然会使得哲学认识有重大飞跃，这也契合哲学中矛盾和联系的观点，哲学与物理艺术间也是相互促进共同发展的。所以，我认为研究物理与艺术最好的方式便是找出起理念的一致性，即哲学中的统一，并研究这思想背后的意义，这样对物理艺术甚至哲学的发展都是大有裨益的。
所以，物理与艺术不如说是哲学的物理与艺术。探索物理的艺术，艺术中的物理，研究哲学吧。发展哲学，研究物理，研究艺术，研究自然吧。我们伟大的自然是我们伟大的导师，思考自然，人类的文明必然会有一个崭新的未来。
（最后向施大宁老师的物理艺术提一点建议，老师关于物理与艺术联系的展示让人惊叹，不过要是老师在其中多加一些哲学思考，从精神上让其统一，让大家看到两者联系背后的哲学意义，我觉得或许可以让人更加惊叹自然的伟大，也可以让更多人关注哲学，思考并前进着。同时我认识有限不能好好把握哲学与他们的联系，只能从感性上认知其中的联系，希望老师可以从一个比我高的多的高度来发现其中的奥秘，也希望老师多多指导。）
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