力学与美

黄　琪

人们的视觉美感是大脑对图象信息的一种愉快的反应。在宇宙间，力学的法则，构成了审美法则的基础。力学的知识帮助产品设计师自由地翱翔在美的王国。

平衡感——对称和非对称形体

自然界大多数动物，都是左右对称的体型，这样可以保持在静立或运动时躯体的平衡。平衡感成为形体视觉美的一个要素。人类很早以前就惯于把器物制作成对称形体，并懂得:在主体形象的两侧重叠地增添对称的陪衬形象能够增强整个形象的均衡、稳定和庄严的感觉。

力学中的杠杆原理还可以说明在不对称形体上也可以得到美的感受。一把茶壶的正面是对称的；它的侧面由于使用功能的要求就不能对称，但可以通过恰当地处理壶嘴和壶把的体量比例来取得平衡感。这种非对称平衡的形体往往较为生动活泼。

如同天平的支承和杆秤的提手一样，物体形象也有一个或几个视觉上的平衡支点。在简单的情况下，对称形体的支点在对称轴上，非对称形体的支点则在形心或重心的位置上。建筑师认识到，这个位置往往是在一幢房屋的最突出的部位，例如道路所对的主要人口。这样，观赏者就能确切地感受到建筑物的平衡。

器物的视觉平衡，除了体量关系外，还要考虑各部分表面的色彩和质地，以及图案及线条划分等，它们都影响到视觉的重量感。

坚固感——从厚重到轻盈的变革

随着人类科学技术的发展，人们的审美标准也在更新。几千年来人们只相信厚墙大柱的房子才是坚固的，并创造出一套套美的建筑形式体系。在有了强度高的钢可以随意塑造的混凝土和轻质的墙体材料后，人们可以把建筑物的墙和柱子作得大为纤巧，又薄又细。人们在玲珑剔透的现代结构所覆盖的巨大空间里惬意地走来走去。人们活动的空间和视线不再被房屋的墙所密密遮挡，而是远近美景交相掩映，漏透变化，妙不可言。人们应用力学中的等强度原理，使得悬挑的梁和桌子的腿可以作成轻盈的楔形，毫不损及坚固性而且大大节省材料。力学培育了薄壳、悬索和网架这些身骨轻薄的大力士，给建筑物带来潇洒飘逸的美。

匀滑与光洁感——流线型的秘密

人们普遍喜欢流线或曲线。流线形体运动时阻力最小，现代高速交通工具普遍采用这类形式。流线形体还扩大应用到其他器物上。作为连续结构，它使材料内部的力线匀滑，避免应力集中引起的局部破坏，并具有优越的空间受力作用。作为器皿、壳罩，它易于清洗积尘，便于制作。因此，流线形体给人以完整、光洁、优美、轻快的感觉。器物上必要的圆角除了保护它自己，也避免损伤人体和相邻物件。这些都说明，力学功能是美感信息的重要基础。

运动感——动态平衡、节奏和韵律

我们欣赏运动物体时，运动学与动力学的规律以及时间的因素将起作用。一具纵蹄飞奔的骏马雕塑，其侧面形象从静态的眼光来看可能是不平衡的，但如果它正确地反映了奔驰运动的力学规律，就会获得动态的平衡感和美感。骏马的跃奔，就其整个躯体来说，不外乎是连续的抛物线运动。就其四肢来说，相当于一组机械杆件；马蹄的每一次着地都是为了获得新的向上和向前的速度。这种每次着地、跳跃的抛物线运动具有优美的韵律感；而那均匀连续的重复跳跃，则产生和谐的节奏感。艺术家和运动员运用动态与静态(亮相、塑形)的对比结合，给人们更为强烈、丰富和深刻的美的形象感受。

人们所追求的美绝非是天成偶得。它的规律是可知的。无论是艺术家或产品设计师，都认识到，要创造美的产品，自然科学和社会科学是不可缺少的知识。

(摘自《科学爱好》者1982年第3期)

(题图:崔维)