刘夕庆
对称走入科学与绘画
对称在人类思想史上占有非常重要的地位,科学家在研究中自然而然地加以运用,画家们也不例外,因为这会让画面更加美妙。在自然科学领域,对称意味着某种变换中的不变性,通常的形式有镜像对称(即左右对称或双侧对称)、平移对称、转动对称和伸缩对称等。科学中的一些守恒定律都与某种对称性相联系,如动量守恒和能量守恒定律等。
对称观念由来已久。远在上古时期,人类可能就已经有了对称观念。但对称观念到底起源于哪里却是一个很复杂的问题。不过我们可以设想,人类的祖先是在进化过程中,通过对许多自然现象的不断归纳,渐渐形成对称观念的。比如,人脸、身体以及许多植物叶片的两侧对称,就是常见的左右对称形式。后来,人们通过显微镜发现雪花具有非常漂亮的六角形结构—这种结构不仅具有双侧对称性,还具有旋转对称性。
大约在1595年,开普勒曾想用一些几何的对称性来解释太阳系各行星轨道直径的比例。他希望在一个球里面放一个内接的正方体,在这个正方体里面再放一个内接的正四面体,以此类推,恰好已知的柏拉图描述的5种正多面体都用上了……他希望用这些正多面体的大小比例,解释太阳系各行星轨道的大小比例,以寻求支配行星轨道运行的结构性规律。
1935年左右,自发运用科学思想指导作画的荷兰人埃舍尔,在尝试描摹西班牙阿尔罕布拉宫的平面镶嵌图案时,绘画风格开始了转变。