《在美术馆遇见爱因斯坦:艺术与科学的20次碰撞》
【英】伊恩·布拉奇福德;【英】蒂莉·布莱思
▷序言:https://shimo.im/docs/913JMgQb7xiZeaAE/
纵观历史,艺术家和科学家一样,都被好奇心和探索内心与外部世界的渴望所驱动。他们一直想要理解他们的周遭所见和内心所感,为此,他们会观察、记录和改造。有时他们会密切合作,从彼此的实践中汲取灵感。他们从不同的视角,带着不同的目标,通过不同的方式来想象世界、与世界互动——这些视角或许是互补的,但由于彼此受到不同的主客观因素影响,又充满了冲突甚至是分歧。
本书思考了从18世纪中叶到21世纪初的两个半世纪里,这种关系是如何演化和自我表达的。本书探究了科学和技术的独创性如何被融入艺术表达之中,以及创造性的实践如何反过来又刺激了科学和技术的创新。当艺术家借鉴科学时,他们都做了哪些事情?他们是局限于隐喻和类比,和科学仅有着松散的联系,还是也能为科学家提供可研究的想法和主题?科学家是否会接受这些建议?是否能有效地利用艺术手法来帮助自己理解世界?这两个学科之间的合作可能有时略显隐晦,但也可能是强有力的。
——「序言」
#IMAGINAIRE
「第四章 观察空气|康斯特布尔的云」
绘画是一门科学,应该当作对自然规律的探究来进行。那么,为什么不能将风景视为自然哲学的一个分支,而图画就是实验呢?
——1836年约翰·康斯特布尔在皇家研究院的演讲
18世纪晚期,自然哲学家和业余科学家通过观察周围的世界来拓展对自然的新认识。当然,这看似是一个理所当然的观察方式,但17世纪的“实验哲学”倾向于通过实验室和受控实验来获取可靠的知识。随着浪漫主义的兴起,大自然成了人们惊奇和敬畏的源泉,科学家们开始主动走向室外。
艺术家也是如此。由于对外光绘画的热情日益高涨,艺术家们纷纷走出画室,也开始使用观察和记录的技术。对于博物学家和艺术家来说,素描、测量和笔记都是必不可少的准备工作,这可以让他们传达自己观察自然时的发现,无论是在科学论文中,还是在画布上。
天空和天气都属于他们的研究对象。无论是科学家还是艺术家,对云层和大气现象感兴趣都不是什么新鲜事:几个世纪以来,诸如彩虹之类引人注目的自然现象一直在这两个领域扮演着重要的角色,亚里士多德还写过一篇关于气象学的论文。但是从启蒙运动开始,人们越来越努力地探索分类的方法,好让纷繁复杂的自然界产生合理的秩序和逻辑。
如今,我们知道云是可见的水团,是水蒸气凝结而成并飘浮在大气中的水滴。我们也有词汇用来描述其不同的形态。然而,在19世纪之前,人们认为云是独立的、独特的、不可分类且短暂易逝。人们会随意描述其某方面的特征,比如颜色,或者根据具体情况进行比较主观的解读。1802年至1803年的那个冬季,化学家、业余气象学家卢克·霍华德(Luke Howard)向爱斯克辛学会(Askesian Society)提交了他的《论云的变化》(Essay on the Modification of Clouds),从此改变了这一切。霍华德的论文影响深远。它不仅将云这一自然现象上升为适合进行严谨科学研究的课题,还为艺术家和诗人提供了灵感。
霍华德继续深入他的气象研究。他每天观测气温、降雨量、大气压力和风向,成了城市气候研究的先驱。他使用特制的仪器采集数据,委托伦敦的奈特(Knight)公司制作了早期的雨量筒,还从1814年开始使用一座惊人的“气压时钟”(barograph clock)记录大气压力,这是由著名钟表匠亚历山大·卡明(Alexander Cumming)制作的。1818年和1820年,他出版了《从伦敦附近不同地点的气象观测推导出的伦敦气候》(The Climate of London deduced from Meteorological Observations at different places in the Neighbourhood of the Metropolis)的前两卷,并于1833年出版了第二版增订本。总之,他三十多年来一丝不苟地观察着天气变化,并用表格和创新的图像记录下了成果。
霍华德所做的不仅仅是观察和分类,他还对正统观点提出了挑战。根据一种由来已久的理论,云是由包裹着一种“火物质”元素的微小水泡组成的,这种物质使云轻于空气。霍华德有理有据地否定了这一异想天开的想法。他设想,云是由水汽上升并冷却后凝结成的水滴或冰粒形成的。不过,他的理论也只能止步于此了:要想更全面地了解云的形成和天气模式,就需要知道大气压力理论以及压力梯度、温度梯度和浮力梯度理论来解释气团的运动,而霍华德并不了解这些。尽管如此,他对气象学的建立所做的贡献,还是得到了科学界的赞赏。1821年,他当选了英国皇家学会院士。
霍华德相信科学的发展有赖于准确的数据收集,他使用像雨量筒这样的设备来记录伦敦的气候变化。
霍华德每天使用这座华丽的气压时钟记录大气压力,成了城市气候研究的先驱之一。
霍华德每天使用这座华丽的气压时钟记录大气压力,成了城市气候研究的先驱之一。
霍华德从同时代人的工作中得到启发,特别是道尔顿。他为道尔顿提供了实验用的化学物质,并与他分享气象数据;1837年发表《气象学七讲》(Seven Lectures on Meteorology)时,道尔顿是受题献者。霍华德自己的出版物又反过来激发了歌德、雪莱和柯勒律治等诗人的想象力。在专注于政治事业和文学创作的同时,歌德还对自然科学有着浓厚的兴趣,并发表了植物学和色彩理论方面的著作。他对霍华德的分类法非常着迷,并通过唐宁街外交部的一名职员,与这位年轻的气象学家取得了联系。起初,霍华德以为歌德的信是这位职员的恶作剧。后来,他自豪地将歌德赞美之词的译文抄录在了自己的笔记本上。这位德国诗人在信中写道:“从我在科学和艺术方面的全部实践来看,霍华德对云层的分类是多么令我欣喜,对其无形的推翻,把无限的变幻更迭为系统的认识,又是多么令我向往。”但并非每一位艺术家都对霍华德的成果持如此积极的态度。尽管歌德并不认为对云的分类体系会束缚想象力,但他的一位门徒——浪漫主义画家卡斯帕·大卫·弗里德里希(Caspar David Friedrich)却认为这限制了创作,会“迫使自由飘逸的云归入死板的秩序和类别”。然而,歌德本人不仅对这一体系大加赞扬,还写了多首诗歌向其致敬,其中包括《致敬霍华德》(To the Honoured Memory of Howard):
但霍华德以纯洁的心灵赐予我们
他的新学说最光辉的奖赏:
他抓住了无法抓住、无法触及的事物,
他第一个将它握紧,
他为不精确赋予精确性,给予边界,
用智慧命名!——赠予你的荣光!——
每当一缕(云彩)爬上来,堆叠,飞散,飘落,
愿世界以感激之心铭记你。
康斯特布尔的“观天”活动反映了他渴望了解自然、描绘自然的愿望——事实上,他认为没有前者就不可能完成后者。他有条理地在速写上标注出精确的气象信息,包括大气条件、一天中的时刻、视角和风力。1836年,他在皇家研究院的一次演讲(这本身也反映了他与科学的联系)中指出,“只有了解天空是如何运作的,我们才能看到天空真实的样子”——这是一句不同凡响的话,表明他相信科学与艺术必须携手并进。正如本章开头的引文中所言,康斯特布尔认为艺术本身就是一种实验科学。他通过速写为自己关于天气系统的观点收集了证据;他还曾计划在汉普斯特德文学与科学学会(Literary and Scientific Society of Hampstead)举办一场关于云的讲座,但是他的突然离世让他失去了这个机会。
在19世纪初一场更广泛的旨在了解天空、天气和大气的运动中,霍华德和康斯特布尔都是重要人物。康斯特布尔似乎知道另一位气象学家和天文学家托马斯·福斯特(Thomas Forster)。福斯特是霍华德的忠实信徒,还推广了霍华德的理论。他是第一个将霍华德的拉丁文术语翻译成英文的人,他改编了霍华德的理论,用于解释天气的不同特征;为了表达他对“云的命名者”的敬仰,福斯特将霍华德的那篇重要论文放在了自己的《关于大气现象的研究》(Researches about Atmospheric Phaenomena)的开头,该书在1813年至1823年间共出版了三个版本。
康斯特布尔也曾积极参与气象科学的研究,他自己也买过一本第二版的《关于大气现象的研究》,并在上面做了大量的批注,在其中一些批注中,他对作者的结论提出了质疑。1836年,他对自己的朋友和同为艺术家的乔治·康斯特布尔(George Constable,他们并无亲属关系)表达了自己的看法:“福斯特的书是最好的——他的观点远不算正确,但他贡献了许多开拓性的研究。”从19世纪中叶开始,康斯特布尔的艺术风格不再流行,前拉斐尔派的兴起使之黯然失色。然而,他的创作方法启发了其他艺术家直接从日常生活中取材,并将大自然作为主要的创作主题,而不是仅仅作为背景。他影响了19世纪中期法国的巴比松画派(Barbizon School),这是一场现实主义运动,其成员包括让—弗朗索瓦·米勒(Jean-François Millet)和夏尔—弗朗索瓦·多比尼(Charles François Daubigny)。康斯特布尔也影响了后来艺术领域的重要人物,比如沃尔特·西克特(Walter Sickert)和詹姆斯·麦克尼尔·惠斯勒(James McNeill Whistler)。
在想象探索和理性探索结成联盟的时代,云首次吸引了艺术家和科学家的注意。在康斯特布尔站在汉普斯特德荒野上写生之后的很长时间里,云仍在不断为艺术家提供灵感。云是现代主义运动及之后作品的关键要素,包括曼·雷(Man Ray)的《天文台时间:情人》(A l'heure de l'observatoire: les amoureux,1934)、乔治娅·欧姬芙(Georgia O'Keeffe)的《云层之上的天空IV》(Sky Above Clouds IV,1965)、安迪·沃霍尔(Andy Warhol)的装置作品《银云》(Silver Clouds,1966)以及奥拉维尔·埃利亚松(Olafur Eliasson)的《小云系列》(Small Cloud Series,2001)。近几年,云的元素出现在斯宾塞·芬奇(Spencer Finch)的《云的索引》(A Cloud Index,2018)中,这幅作品位于伦敦地铁伊丽莎白线帕丁顿站上方的巨大玻璃天幕上,描绘了不同类型的云,向浪漫主义风景画家的作品致敬——当然也向卢克·霍华德的作品致敬。
可以说,霍华德的遗产为真正的气象科学奠定了基础。他为气象学的起步做出了巨大贡献,使得这门学科在20世纪发展出了大气压力等关键概念,并开始能够对天气进行系统性的预测。随着仪器的进步,气象学家发现了大气层中的新分层,并随之发现了新的云类型。现在,云有十大类别,而霍华德发现的那些云仍以他创造的术语来命名。云的科学已成为大气和气象研究中至关重要的一个方面,与季风、热带气旋、极地臭氧损耗和全球变暖预测等课题息息相关,甚至也关乎了解其他星球的气候和环境状况。现在人们已经认识到,云绝不仅是天空的装饰品,而是行星系统的主要组成部分。
斯宾塞·芬奇的《云的索引》是一件空灵缥缈的巨型装置作品,由横贯铁路公司(Crossrail)委托,为伦敦地铁伊丽莎白线帕丁顿站制作。(如图)
云无疑是一种瞬息万变的现象,具有不断变化的特征——但是,霍华德认识到,这并不意味着无法对其进行分类。他的命名法之所以有效,是因为它接受并适应了云的易变性。和林奈一样,霍华德遵循当时的科学惯例,也给他的分类起了拉丁名称。他识别了三种主要的云类型或“集合”,分别称之为卷云(cirrus,源于拉丁文,表示“一卷头发”)、积云(cumulus,表示“堆”)和层云(stratus,表示“层”)。然后,他在林奈方法的基础上作出了延伸,创造了另一个层面的分类法。这三个类别可以组合起来,形成另外四种混合类型:卷积云(cirro-cumulus)、卷层云(cirro-stratus)、积层云(cumulo-stratus)和积卷层云[cumulo-cirro-stratus,也称为雨云(nimbus)]。霍华德用抒情的语言阐述了他的观点:
如果云仅仅是水汽在其所大量占据的大气中凝结的结果,如果云的变化仅仅是由大气层中的运动产生的,那么对云的研究就确实可能被看作是对影子的徒劳追求,是试图描绘云在风的捉弄下变幻莫测、无法定义的形态。然而[……]云的情况并非如此。云受制于某些明显的变化,而这些变化的成因是影响所有大气变化的一般性成因,它们通常是这些成因运行方式的有效可见指征,就像一个人的面色可以反映其精神或身体状态一样。
霍华德的理论很快进入了公众视野,因为这篇论文在颇具影响力的《哲学杂志》(Philosophical Magazine)上连载,并附有插图,描绘了不同云的形成,该杂志是由爱斯克辛学会的另一位成员亚历山大·蒂洛赫(Alexander Tilloch)创办的。而这仅仅是个开始。论文在1804年作为单独的小册子出版,1811年在威廉·尼科尔森(William Nicholson)的《自然哲学期刊》(Journal of Natural Philosophy)上发表。他的论文被翻译成法文和德文,在随后的几十年中,以各种形式再版,为气象学成为一个重要的科学领域做出了巨大贡献。
在发展和推广自己的分类体系的过程中,霍华德用铅笔和水彩画出了不同云结构的草图,用来识别云的样式并完善分类。其中一些画看起来是完整的描绘,另一些则只是简单勾勒出了快速移动的云的轮廓。这些图画既是观察的证据,也是说服的依据;既是科学数据,也是艺术性的“自然写生”。它们是霍华德研究的基础,也有助于向公众传播他的命名法。论文在《哲学杂志》上首次发表时,霍华德与蚀刻画家西尔维纳斯·贝文(Silvanus Bevan)合作准备了插图;在第三版中,他与艺术家爱德华·肯尼恩(Edward Kennion)合作,肯尼恩在云层下添加了风景。
卢克·霍华德用素雅但蕴含着详尽细节的草图,捕捉到了云瞬息万变的特征,比如这些积云和雨云的样本(如图)