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/为艺术战/诺奖科学家与艺术家对话实录——差异:存在之轻

为艺术战2018-11-07 13:48:52

1025日下午3点,由浙江省科学技术协会、浙江日报集团主办,浙江省科技馆、中国美术学院科研创作处、中国美术学院科学技术协会承办的科学家与艺术家对话活动——“差异:存在之轻”在象山2号楼小剧场如期举行。


本次受邀参与对话的四位嘉宾分别是:2004年诺贝尔物理学奖得主弗兰克·维尔切克教授、理论物理学家李淼教授、法籍华裔著名画家和艺术理论家司徒立教授、中国美术学院跨媒体艺术学院院长高士明教授。


对话活动包括三个部分:主题演讲、嘉宾对话、观众提问。本次对话活动取得热烈反响,听众除本校师生外,还包括众多在杭其他高校师生。活动结束后仍有部分未到场听众索要现场记录,鉴于此,/为艺术战/ 特将本次对话现场速记摘要如下,供各位读者阅览。因时间所限,本记录未与嘉宾一一核对,如有纰误,还望谅解。




-主题演讲-

《Art Meets Science》


▲主讲人:弗兰克·维尔切克教授

弗兰克·维尔切克教授非常高兴在这里看到有这么多的同学,很高兴你们能够来到这里。今天,我想就艺术和科学的交叉点为主题与大家进行一些探讨。我认为,艺术和科学之间有很多的交集,科学家确实是需要艺术家的帮助,而且科学家也可以为艺术家提供很多的灵感或技术。在他们的交集中,我列举出两个例子与大家分享,视觉化与色彩。


视觉化

首先,我要讲的一个主题就是视觉化,从很基本的层面来说,视觉化意思就是把大脑不同的部分联起来,我们的感官也是通过视觉来连通的,在说到大脑的时候,一般会把它作为身体的一个器官,但是大脑中有不同的部分,有不同的功能,所以大脑应该被视做不同的器官,大脑中的很多部分就是用来处理视觉信息的,这个是我们非常擅于做的事情。

在科学史上,有一个很重要的阶段就是19世纪,当时法拉第和满斯维尔改变了我们以前认为粒子是在空间当中运动的,他们把空间改变为场的概念。法拉第想把粒子可视化,他想出来一些非常实用的方法来做实验。数学家一般会认为粒子是在空间当中运动,而法拉第认为,粒子是会充满空间的,粒是有方向的,比方说对法拉第来说,磁铁的两极产生的力,并不是在穿越两极的抽象的力。但是他把它做了一个视觉化,他发现粒子是可以在两极之间以这样的方式移动,他做了一个实验把铁粉洒在磁场周围,铁粉就会根据磁场做出排列,所以法拉第对粒子的方式有不同的理解。法拉第在他的想象当中看到了在空间粒子的线,而牛顿时代的数学家只是看到了粒子的中心和距离。法拉第看到了介质,所以他看到了一个场,其中充满了介质。大多数那个时代的物理学家都是以数学方法来证明的,他们并不认为法拉第的方式是很严肃的,但是满斯维尔却得到了启发,运用了一些新的数学的技巧,发展了法拉第的愿景,以更精确的方式得出了方程式。这个方程式是可以画出图的,我们看到这个磁场可以流进流出,可以运用方程式来描述电磁场,所以法拉第运用这种视觉的方法来做的实验,使得我们的方程可以更方便的进行解释。

此外,化学家也认为对微观世界视觉化是非常有意义的。一个分子的结构,还有炭原子,只有我们去想象这是一个三维的图形时才可以看到。在量子世界当中,电子是主要的组成部分,但是电子不应该被认为是粒子,他们应该是一种电子云。如果大家要理解分子的一些行为,我们可以设计一些非常好的符合物或者材料、药物,来看看这些电子是哪儿来的,他们如何来看待对方。如果我们看看那些方程式,很难想象空间里所发生的事情,来设计这些他们所使用的一些分子的作用,因此如果能够对电子云的图形进行可视化,这些是非常有作用的。这也是非常强大的一个可视化,来看看电子如何分布,同时我们看看它的方向如何分布等等。我想说,这是一个相对来说比较简单的粒子,我们还有一些复杂的分子,也是更难以以视觉的方法来实现的,我后面会讲到这一点。


色彩

第二个我要讲到的是色彩。首先,我们来回顾人对色彩的感知,同时从物理的定义来感受这些颜色。我们可以把三种颜色混合起来,绿蓝红,就可以得到不同的颜色,绿红混合起来,就好象得到了纯黄色的颜色,同时蓝红我们可以得到粉红等等,如果以合适的比例混合在一起可以得到白色。有色电影、电脑的有色显示等等的技术,它们都是使用了三种的生成器或者是LED,或者是电脑的显示屏,它们能够得到一些感知的颜色,这是通过混合三个颜色而得到的。印象主义学派也是使用了类似的技术,但是是空间里使用的,我们从远处来看,我们看看颜色的混搭,我们可以使用自由度来看看使用不同颜色的混搭,使它看起来像其他的颜色。

人类的视力是基于三原色,我们可以把任何颜色通过三原色来混搭。视觉上从不同的角度来说明,我们从三原色的视原化,就是基于三种颜色我们可以得到任何的颜色,这就是色卡,大家可以看到你得到的颜色。这就是说人体对色彩的感知可以通过这个视觉化来完成。对我来说,这也是能力,因为这就意味着我们可以看到更多的纬度,现在在物理当中我们有很多的讨论,他们有特别的纬度,也有一些相关的讨论,是不是我们能够看到额外的纬度,事实上是可以的,我们确实也看到了,我给大家解释一下。如果大家看电脑的显示,大家所看到每一桢三个颜色以特定的比例来混搭,那么我们就可以得到我们希望所得到的,我们看看我们的电脑屏不是在二维的空间,而是在五维的空间,因为在每个特定点,你额外的三维的空间,或者在方程式我们看到六维的空间,如果你是一个计算机,你想知道你显示的一些或者把你的表面放上什么东西,给你的世界带来能量,你也知道每一梯以及X、Y,你也知道红的强度是多少,绿的强度是多少,以及蓝的强度是多少,因此我们要知道六个数字。如果我们仅仅看这些数字数或者看看电脑程序告诉你电脑应该做什么,其实它看起来好像在同样的基础上,我们一直说二维的空间,三维的空间,时间或者说如果我们希望适应这个形势,这些都是我们眼前所能够看到的,如果我们能够体验到额外的一些纬度呢?艺术家是把色的时空加以运用和改变,这是马蒂斯的作品,他在这方面做了很多的实验,我们想一下色立方体,如果你转动这个色立方体的话,你就会发现有不同颜色的混合,作为物理学家另我很惊讶的就是这样的操作在物理学中是非常重要的,我们有色盒,这是另外一个纬度,就是量子力动力学中的研究,它能够支持色盒的这些立方体的各种方向的转动,其实在19世纪的时候,已经有艺术家做了这样的尝试,而且给我们带来了这样一种视觉化的呈现。这确实是在我们现代的科学当中我们的一些认知,其实艺术家在艺术界已经进行了探索,在物理学家之前就已经尝试了。


-嘉宾对话-




▲李淼教授

李淼教授:我大学毕业的时候只有20岁,就被弗兰克的论文所吸引,研究了理论物理,在美国研究最基础的东西,回国之后慢慢开始研究宇宙学,研究的东西是没有任何颜色的,叫做暗能量。

刚才弗兰克讲我们人类最直观的感觉是视觉,但是他没有讲到一件事,和我们人类一样与生俱来的,就是语言能力,语言的能力是随着我们的长大甚至衰老越来越强的,这就是为什么说我过了45岁开始追求语言的东西,开始写诗,尝试写小说。经常有人问我说,李淼你是一个物理学家,你去写诗你不是浪费时间吗?其实恰恰相反,为什么?据我的理解,科学和艺术的起源是一样的,而且它的目的一开始也是一样的。我在BBC看过一个节目讲艺术和科学的起源,就看见一个故事,你会发现岩画,艺术家和考古学家不理解牛的头上斑点是什么,因为自然界里的牛头上是没有斑点的,在非洲考古早期的文化形式里,发现他们在做宗教仪式的时候有类似的画,是什么意思?就是说牛头上的斑点不是反映真实的世界,同时也不是一个简单的艺术的表达方法,而是说它是会产生一种宗教的联想。早期的原始宗教其实是最早的科学,它不是我们现在意义上的科学,不是写方程式,不是这样的,但是它是一种直觉的科学,就是我给万事万物都富有一个原因,都富有一个灵性。它用艺术的手法表现出来,后来慢慢分家的原因可能是我们的知识积累的越来越多,我们不得不把它分开。

最后我再讲一件事,也是过去发生的一段事,就是某一天有一个人问我,李老师你看过牛津大学一个诗人和科学家发生的战争吗?他们两个就在讨论到底是科学有用还是诗歌有用?当然科学家说了,诗歌是没有用的,只有科学有用,为什么?当一个病人,诗歌有用吗?其实你很容易举出反证,你说一个人得了忧郁症,你是给他一针麻醉还是给他一本诗集呢,其实我想说艺术和科学同样是有用的。


▲司徒立教授

司徒立教授:从弗兰克先生的演讲当中,觉得科学家相当了不起,从他的研究里面来比较我所熟悉的一些绘画,例如说塞尚的绘画里面那种变动不拘的结构,和他刚才呈现的是如此的相似,看来科学和艺术真的是有很多相同的地方。同时提到了艺术家歌德,离开野兽派之后歌德时期德绘画没有色彩,但不是真的没有色彩,就像中国的水墨画一样,水墨单一的色彩的,但应该说水墨有更多的色彩,它用更小的色彩表达了最多的色彩,把它的意义最大化了。黑白反而越多了个别性,成为了一个好像是普遍的一个玄学的,黑就是一个玄的,玄就是一个上学的东西,就是一个道的层次在那里来理解它了。

视觉对一个艺术家最为重要古希腊时期的人,他用雅典娜来解释艺术,叫记忆的三个规定,第一个规定叫做猜度,它的意思其实就是有一个专业的技巧的准备。这个规定里面的第二点叫明眸,就是要像猫头鹰穿越的黑夜的遮蔽一样,把看不见的东西都看见了,穿越了现实的遮蔽,看到了一些看不见的东西。第三点叫分辨,大概就是对存在的一种分辨和沉思的品格。艺术最原初并不是那么简单的眼睛看见什么东西,我们把它画了出来就完事了,更重要的是怎么样通过一个可见的东西去表达不可见的东西。


▲高士明教授

高士明教授:感谢弗兰克,我觉得他特别的迁就我们这些科盲,尤其是艺术学院的科盲。我是带着我女儿的任务来的,我女儿是一个科学爱好者,今天早上她给的问题是:量子中空是不是黑洞形成的原因?

司徒老师讲到色彩问题,我很有共鸣,因为我个人有一个体会,绘画的堕落来自于管状颜料的使用。当近代科学把色彩变成三原色,一个像数学化的比较抽象的时候,那个时候我们和经验世界就隔了一重。上帝的工作室里面是没有色卡的。我们一直是在具体的时间、空间、情景里看到具体的色彩,获得具体的经验,这个具体性是无限复杂的,所以在这点上,我觉得印象派上的色彩,从观念到方式上都被简化了,把我们的经验简化了,这是艺术家和科学家最大的差异。

弗兰克在他的写作里面,他也反复地谈到我们的日常语言,不但对艺术家不够用,对科学家也不够用,就是科学家说观察到的那些大量的事实,事实上是我们的日常语言中无法对应,无法命名的,这点我极其共鸣。我特别关心这些物理学家到底怎么看出一个公式的美,就那个美到底是怎么看出来,我们也讲我们一个姑娘很美,我们讲一个自然山水很美,但是一个公式很美,是怎么个美,我想请教两位。

我们艺术家是关心人的心灵,是关心精神的,是关心历史的,但是对于理论物理来说,如何理解人的精神活动、心灵,如何理解我们所说的偶然性,以及我们都知道越偶然,在人的理解中,就显得越必然,那个东西我们称之为命运,就是偶然性和命运之间有一个内在的牵连,我特别希望求教两位物理学家,就是怎么来看待这些人的心灵问题。



弗兰克·维尔切克:物理学特别是相对论,让我们不得不改变对于现在和这里的概念,爱因斯坦通过发现相对论,让他觉得不再有可以放之四海而皆准的现在的概念,我觉得相对论的问题其实也是一个对称性的问题,就是我们有这样的定律,虽然我们这个世界一直在运动,但是我们还是有定律可以来解释。还有就是现在和这里的概念,和我们所说的物体在运动的观察,其实是比较难以去理解的,如果说你要和光同时在运动的话,因为光太快了,其实是没有办法去了解是你会追上光还是会远离它,那么你要能够保持一个恒定,就是说你是需要不同的观察者,他们有不同的速度来运动在进行观察。一个观察者可能会看到两件事情同时发生,而另一个观察者是另外一个速度在观察,他会看到两件事情是不同时间发生的,并没有所有的观察者能够统一的现在,他们对现在的理解是不同的。

那么为了要了解物理世界,特别是要理解强大的对称性,我们必须要牺牲日常生活当中的概念,那就是所有的人、所有的观察者都要接受所有的事情都是同时发生的,就是大家对现在的概念是一样的,我们要知道一个观察者可能会和另外一个观察者有不同的理解,这也是一个非常深刻概念的部分,就是不同的方法看相同的一个现实,而每一个都是比较重要的,同时这也是带来了现实的方方面面,但是不能够在同时保证,就是互补性的一个概念,我们用不同的方法来看待这个世界,也有不同的方面来体验,而且可以根据自己的这样一个方面来得到有效的验证,正如不同的观察者不能形容同样的“此时、现在、此地、这儿”的概念。我们互补的看这个世界可以通过艺术的方法来思考一下这些是如何影响到运动,或者说我们大脑的一部分如何来应对一些普遍的事物,而作为科学家我们不是尽可能的简化事物,而且我们要有分析的理解,每一个在自己的理解里是有限的,但是你要在每个方面都要妥协的话,让他们表现同一个现实是有挑战。


-现场问答-

Q:我们知道有一些会来自能量的,我们是不是能够把能源输送到其他的地方,能够重建一个世界,使用信息以及能源。在将来的情况,我们是不是能用储在硬盘的信息,发射到另外一个地方,因为能源可以产生元素,用这样两个方式来重新建立一些物质或者重新建立一个世界?

弗兰克·维尔切克:我们能够传递一个能源,从一个地方传递到另外一个地方,使用这个能源的能量,能够从一个地方把信息传到另外一个地方,也许重建另外一个新的世界。当然,以前看起来是魔法的,现在已经变成通过空间、微波辐射来实现,通过无线来实现,人们也是非常熟悉,通过电脑我们确实能够传递能量或者是信息,那是不是我们能够构建一个新的世界呢?至于这个问题则是另外一个不同的问题,这样一个能量传递的效率并不高,你必须要使能量朝着一个方向传递,但是这个效率并不高,但是你可以把能量从一个地方传递到另外一个地方,而不需要宇宙飞船把它来装载,所以这也是一个工程的问题,而不是说基础物理科学的问题,原则上来说,把能量传递到另外一个地方这是没有问题的。


Q:我也是希望运用满塞维尔造出一些机器人,有关一些技术科学的问题,是不是能够有一些物理的观点,能够辨别生物和非生物,我们都是生物,我们不是一些人工的结构。

弗兰克·维尔切克:我觉得生物学家也是在辩论生物和非生物的区分,如果生物学家能够给我们精确的定义,那物理学家又会能够答到这个答案,是不是有这样一个确定的答案,那生物能够繁殖的,它们有能力吗?能够从自然界吸取能量,能够生成代谢,能够自我修复,诸如此类的事情,就是我们所了解的这些生命。曾经有些人可能会这么想,最近有些人可能也会这么想,或者一小部分的科学家会这么想,有一些生物不是基于物理法则存在的,它们的灵魂或者是说它们一些动态的特征并没有被我们在实验室里面的物理规则所捕捉的,我们现在也没有被非常详细地来解释,我所能说的现在还没有任何证据有这样的一种事情,我觉得差不多神经学家都是基于这样的假定,生物的原理基本是基于物理的原则,那你不要去添加额外的东西,这当然是原则上来看的,你可以有一些有效的概念,你很难从物理上来获取,但是原则上都是从物质的行为上来推断的。刚才听到你提出了自由意志,有一些人他们会觉得很难理解自由意志的概念,可能意味着物理的法则是不完整的,只是做的一些有关夸克、中子等等这些概念,那目前我所能说的,还没有我所理解的相关的证据,物理学家已经做了非常精确的物理的实验,通过实验室控制的系统,比如说通过单一原子的实验,他们不会担心人们会怎么想,而且他们也可以自己来阐述这些实验的结果。


-特别鸣谢-

本次对话活动的顺利举办受到各方大力支持与帮助,/为艺术战/ 特此提出感谢:

郑靖老师

李轶军老师

2012级艺术工程与科技班全体同学

浙江省科学技术协会

浙江省科技馆

仿佛家居

中国美术学院自主品牌——敦品


▲吴碧波老师代表敦品向嘉宾赠送礼品



▲全体工作人员与嘉宾合影


编辑 / 韩之阳 朱文君(学生记者)王佳阳



《为艺术战》是中国美术学院研究创作工作服务平台,目前处在试运行阶段。主要内容为:发布研创通知,报道研创活动,推介研创成果,分享研创资讯,追踪研创探索。报道特色力求突出:思想、方法、行动和案例。投稿和意见反馈请联系:研创处王佳阳kyczc@caa.edu.cn。

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