《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: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」

【矛盾代时 1940年至今】

第二次世界大战期间和战后,新的成像技术和计算机建模技术发展了起来,这使得观察者又关注起了理解数据的技能。战后的繁荣、技术在民用方面的新希望,以及科学技术在未来所扮演角色的不确定性交织在一起,令人不安。艺术的想象力和科学的想象力在同一种创造性文化中相聚,但有时它们的语言似乎比以往任何时候都更加不一致。这是一个恐惧和反乌托邦的时代,也是一个充满雄心和希望的时代。

「第二十章 想象宇宙|未知边缘的观念艺术」

当1919年的日食证实了我的直觉时,我丝毫没有感到惊讶。事实上,如果结果不是这样,我一定会大吃一惊。想象力比知识更重要。因为知识是有限的,而想象力包容世界上的一切,推动着社会进步,并且是进化的源泉。严格来说,想象力是科学研究中的实在因素。

——阿尔伯特·爱因斯坦,1931年

爱因斯坦的广义相对论于1915年首次提出,至今仍是当代最重要的科学理论之一。许多物理学家认为,它不仅极其深刻(它提出了关于引力和时空的新观点),而且非常有美感。像所有科学观念一样,这一理论最初也是通过观察来验证的:在这个例子中,是通过天文观测,观察到了太阳对星光路径的弯曲现象,而这正是广义相对论所预言的。但这一理论并非源于实证经验,而是源于爱因斯坦的创造性思维。这是一个典型的例子,说明科学和艺术一样,需要想象力才能向前发展。
艺术常常被用来将科学形象化,并为我们如何思考那些似乎抽象而奇异的想法提供了建议。艺术家也可以从科学思想中汲取灵感,而不必过于担心他们的表达是否“准确”,更不用将“解释”科学视为己任。但偶尔,艺术似乎也能帮助科学进行思考,例如迫使科学家从一个新的角度看待自己的研究。与艺术家合作过的科学家有时也会这样说,承认艺术体验使他们能够以新的方式来解读自己的研究。也许,特别是在那些超出我们常规认知和可视化范畴的领域,科学更加需要新颖的、充满想象力的视野。

关注

1931年,爱因斯坦应牛津大学物理学教授弗雷德里克·林德曼(Frederick Lindemann,后来成了丘吉尔的科学顾问)之邀,在牛津大学做了三场讲座,而早在十多年前,他就已经成为国际名人了。黑板上的文字排版整齐,所有距离和时间的度量都用德语书写:例如,L. J. 表示Licht Jahr,意为光年,即光在一年中传播的距离。《泰晤士报》在报道其中一次讲座时说:“爱因斯坦教授用德语演讲,没有笔记。有两块事先写满国际通用数学符号的黑板供他参考。”保存在牛津的这块黑板是第二场讲座的黑板,讲座主题为“宇宙学问题”。
广义相对论提供了一种看待引力的新方法。在17世纪,艾萨克·牛顿将万有引力解释为一种作用于远处物体的力。但在爱因斯坦的理论中,引力来自空间和时间本身的曲率。这一理论是高度数学化的,但理解“弯曲的时空”的实际含义,对我们的直觉来说还是一个挑战。正如美国物理学家约翰·惠勒(John Wheeler)所说,“空间告诉物质如何运动,物质告诉空间如何弯曲。”宇宙学家大卫·斯伯格尔(David Spergel)说:“这对宇宙学的意义在于,一旦你确定了宇宙中物质的基本属性,宇宙的过去和未来就可以计算或预测了。”
很快,爱因斯坦的理论解开了一个谜团。天文学家观察到,水星绕太阳运行的轨迹并不能完全用牛顿的运动定律来解释。如果考虑到太阳的质量如何影响水星周围的时空,那么水星运动的这种异常就可以用广义相对论来解释了。作为太阳系中离太阳最近的行星,水星最能受到时空扭曲的影响。
该理论的第二个预测可以通过实验来检验,爱因斯坦称之为“引力场作用下的光线弯曲”。该理论认为,光线在靠近大质量物体时不会沿直线传播,因为光线会遵循空间的扭曲:也就是说,光线会弯曲。

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