达·芬奇的数字迷宫

"序

中文版序第1章达.芬奇――绝世天才

第2章美的两面性

第3章用数字作画

第4章从苏格拉底到哥白尼

第5章金字塔的秘密

第6章自然是最好的老师

第7章光影背后的故事

第8章神奇的眼睛

第9章业余画家达.芬奇

第10章一份百科全书式的手稿

第11章统一天地之理

第12章“站在巨人的肩膀上”

第13章蒙娜丽莎的微笑――科学与艺术交融的结晶参考书目20世纪50年代未，英国科学家、作家C.P.斯诺在剑桥大学发表“瑞德演讲”时谈到两种根本不同的学科阵营，即人文学者(包括艺术家和作家)和科学家(包括自然科学家和数学家)。斯诺指出，乐观地说这两大阵营间的交流十分贫乏，悲观地说则是完全停滞。直到21世纪初始，我们仍在讨论斯诺对两大阵营的划分。我的个人兴趣一直十分广泛。我是个艺术家，偶尔也是考古学家，但首先是物理学家，在原子物理学、天体物理学、核物理学领域教书育人与从事研究。在艺术方面，我办了不少作品展，包括在伦敦和华盛顿哥伦比亚特区的个人展览。我的石板画作品集还被收藏于英国白金汉宫(作为美国大使沃尔特.安纳伯格赠与英国女王的礼物)、美国白宫以及史密森博物馆。作为理论物理学家，我曾任教于多所院校，包括乔治城大学、加州大学伯克利分校、普林斯顿大学、牛津大学以及普林斯顿高级研究院。我是一个喜欢思考的人，应该说同属于两个阵营。500年前的意大利，各个领域都有学者涌现，其中更不乏多才多艺之人。“通才”一词就是专门用来形容这些人的。在通才之中，列奥纳多.达.芬奇的博学远在其他人之上。在他涉猎的众多领域，他都算得上首屈一指的人物。达.芬奇只是位业余画家。他的绘画作品可能有20幅，保存下来的有十几幅，其中确认出自他笔下的只有7幅。但达.芬奇留给人们的第一印象还是画家。对于谁是史上第三大画家，伦勃朗还是拉斐尔，莫奈还是毕加索，人们也许会争论不休。但前两名无疑是公认的――达.芬奇和米开朗基罗。至于两人谁先谁后，就是见仁见智的问题了。他们的影响力、他们的先驱地位，都毋庸置疑。达.芬奇还是一名工程师，给后人留下了数量庞大的发明创造，有的当时就已付诸实践，有的还停留在构思阶段。这些发明预见了此后几百年的科技发展。达.芬奇创造了未来，他是最伟大的预言家。然而，达.芬奇最为杰出的贡献，在于他的研究方法实际上为现代实证科学的方法论提供了原型。在此我要大声宣布，他是第一位现代意义上的科学家。这样的呼声已经开始在科学界流传。诚然，有些人的科学造诣超过了达.芬奇，比如伽利略、牛顿、爱因斯坦。在科学界，他们的光环压过了达.芬奇，但他们也只是因为科学而伟大。他们成就重大发现，然后著书立说。在达.芬奇生活的年代，绘画艺术尚处在孩童时期。他唯一出过的一本书《神圣比例》也并非他的专著。但假如达.芬奇能在有生之年将记录在手稿中的科学思考公诸于世，科技发展的历史也许会缩短一两个世纪。典范――达.芬奇达.芬奇是艺术家、科学家、工程师三者合而为一的典范，其兴趣之广就像巨型挂毯上无数的织点。揭示各个学科的内在原理、构建它们之间的联系是达.芬奇追求的目标，系统的实验则是他的方法。不论是科学研究、工程设计还是为数不多的艺术创作，在哪一方面他都算得上完美无缺的科学家。正是各个学科知识的相辅相成和完美结合造就了达.芬奇的伟大成就。他将科学和艺术以超乎寻常的方式统一在一起，使其在对方的领域开花结果，这就是他的典范精神。达.芬奇诞辰550多年后的今天，我们再一次用他的方式探求科学和艺术的统一，尽可能地弥补绘画、建筑、雕刻、音乐、数学、物理、生物、工程等学科之间的分裂。我们观察艺术家和科学家共有的兴趣点和立足点，研究他们各自选取的表现形式。这就需要将现代科学和数学的基本原理引入对艺术中和自然界存在的透视、比例、图案、形状、对称等的分析。我们必须首先弄清楚的是，艺术家们总是从自然中撷取细微的灵感，然后不自觉地(本能地)将这些技巧融入作品之中。然而达.芬奇却极有可能是在完全有意识的情况下，经过事先思考，才将这些元素加入艺术创作和科学研究中的。这就是现代科学的方法。数学原理和对称原则不仅大有用处，而且不可或缺。《达.芬奇的数字迷宫》一书追溯了科学的初步发展历程――从文明之初数字的发明，到古希腊时期科学的诞生。书中探究了阿拉伯学者的重要作用：他们不仅是将上古哲人的智慧传递给文艺复兴学者的使者，也是一些重要科学、数学研究方法的创造者。这条文化之旅将把读者从文艺复兴时期带入17世纪的科学革命，见证伽利略发现钟摆定律和自由落体定律，牛顿发现万有引力定律，以及微积分学的建立。达.芬奇的科学方法在20世纪仍然不乏用武之地，使爱因斯坦提出了相对论，大量年轻的天才物理学家开创了量子力学。在这本书中，我们将首先明确艺术和科学背后的科学、数学构架，继而分析艺术家和科学家描绘自然的不同方式，最后言归正传，探讨达.芬奇惯用的方法和他作为艺术家、科学家和工程师的伟大业绩。尽管达.芬奇的研究体系是贯穿全书的主线，但以他为主题的只有三个章节。不过假若他还在世的话，很可能会对其他章节更有兴趣。站在当代科学家的制高点上，这位著名的未来预言家一定能将科学发展的前景尽收眼底。《达.芬奇的数字迷宫》从艺术的视角体现科学，以科学的眼光鉴赏艺术，继而达到两个领域的融合。达.芬奇的成就本身已经证明了其经久不衰、无所不及的力量。透过他的研究方法，我们不仅能够了解他的无穷智慧和独特性格，发掘其艺术作品之灵感源泉，更能够从一个新的层面鉴赏他的艺术。"

　　达.芬奇艺术珍品的背后究竟隐藏着什么？《达.芬奇密码》的神秘之处到底在哪里？本书会告诉你这一切的答案。诺贝尔物理学奖得主威廉.菲利普斯倾力推荐！本书已经或即将出版英、中、俄、日、韩、葡萄牙、土耳其等9种语言的版本，在全世界各地发行！　　达.芬奇是历史上真正的天才之一，集艺术家、科学家、数学家的智慧于一身。读过畅销书《达.芬奇密码》的人已经可以感受到数学、自然科学和达.芬奇的艺术之间的神秘联系。《达.芬奇的数字迷宫》正是沿着这个思路继续探索达.芬奇的生活和作品，揭示那些一直以来只为学者所知晓的奥秘。作者比伦特.阿塔拉伊本人就是一位优秀的科学家、艺术家，多年来，他潜心研究在达.芬奇作品背后隐藏的理念和规律，在这位大师特有的艺术风格中探寻艺术和科学的内在动力，向我们展示了二者在方法、分析模式以及表现形式方面深层次的统一。例如，著名的数学表达式斐波纳契数列以及其中衍生的“黄金分割”定律，在达.芬奇为数不多却闻名于世的绘画作品中反复运用，其中就包括《蒙娜丽莎》和《最后的晚餐》。从文明曙光的升起，到数字的产生、“黄金比例”的发现，再到今天的量子力学，本书为我们勾画出一幅艺术与科学不断深入融合的广阔图景，成功地带领我们以崭新、独到的眼光审视达.芬奇的惊世才华和他独特的心理技法，让我们了解他灵感的源泉。《达.芬奇的数字迷宫》深入分析艺术中的科学和科学中的艺术，带领读者们完成了一次次的探密之旅，展示了达.芬奇作品经久不衰、无所不及的魅力以及借助科学手段得以展示的艺术奇迹。作者简介：　　比伦特.阿塔拉伊，著名物理学家，现任玛丽华盛顿大学物理学教授、弗吉尼亚大学兼职教授、普林斯顿大学高等研究院研究员。阿塔拉伊还是一名技艺精湛的艺术家，他的版画作品集被英国白金汉宫、美国白宫、美国史密森博物馆永久收藏。他的个人主页网址为www.bulentatalay.com