原来，科学与艺术的距离这么近

2019年5月25日下午3点，在关山月美术馆二楼报告厅，四方沙龙2019年“艺术与科学”主题的第三期讲座如约而至，高朋满座。本次讲座邀请了蔡天新教授讲述《看见与发现，当艺术遇见科学》。蔡天新，曾是少年大学生，山东大学理学博士，浙江大学数学学院教授、博士生导师，求是特聘教授。在此次讲座中，他结合自己的研究、写作、旅行，与深圳听众分享心目中的科学、艺术和人生经验，以及他了解和观察世界的方法。

开篇，蔡天新教授谈到，我们的智慧来源的途径：一方面源自传统，另一方面是向西方学习来的，但却往往忽略了第三个途径，即不同学科之间的相互借鉴，例如科学与艺术之间。无论科学、还是艺术，它们的诞生，都是因为人类生存的需要。如今它们又趋于一致，即变得越来越抽象。有人说，我们的左脑擅长抽象思维，右脑擅长形象思维；可是，文艺复兴时期的艺术家从科学技术方面获益匪浅。

随后，他用大量的例子来说明科学与艺术的碰撞：最早的例子是公元前六世纪，古希腊的数学家兼哲学家、音乐家毕达格拉斯发现了毕达哥拉斯定理：在直角三角形中，两条直角边的平方和等于斜边的平方（该定理的中国名字叫做“勾股定理”）。但少有人知道，这个定理当初是用诗歌的语言来陈述的，虽然这个诗读起来有点像白话：“斜边的平方，如果我没有弄错，等于其他两边的平方之和。”诗歌属于艺术的一个门类，这是科学与艺术的第一次碰撞，用艺术的语言来描述科学定理。

第二个例子，即文艺复兴时期德国的著名艺术家丢勒的作品，丢勒的版画作品《忧郁》中隐藏了四组数字，这四组数字有一定规律：幻方，每行、每列、对角线，小方块组合等等加起来都是同一个数34，这也是欧洲最早的幻方。丢勒的另一件版画作品说明了画模特的一种方法，运用了透视原理。丢勒在意大利向阿尔贝蒂习得此方法，阿尔贝蒂提出，当中间的平板往前移或者往后退一下得到另外一个轮廓，这个轮廓非常接近，这两个平行线上的轮廓之间的数学关系是什么？这个问题难住了当时所有的欧洲的画家，也把欧洲所有的数学家难住了。一直到200年以后，法国数学家德扎尔格解决了这个问题，同时建立了新的数学分支——“射影几何学”。文艺复兴时期，数学、几何、透视等助力艺术家的创作；在艺术中，用绘画的眼光发现了数学、几何学。

古典艺术要求精确，即亚里士多德提到的“模仿”，艺术模仿现实。而到了19世纪之后，艺术的要求变化了，科学的方法也有所变化，蔡天新用“机智”一词来概括他对现代的标准理解。哲学家苏珊·朗格定义“机智的特征在于深入到事物的隐秘的深处，从中找寻到一种相互的关系”。蔡天新教授则用更通俗的语言诠释：机智就是把两件不同的事物联想在一起，并且合情合理。

紧接着，蔡天新教授例举了20世纪比利时超现实主义的画家玛格丽特的作品，以及立体主义代表艺术家毕加索的现成品装置作品《公牛》，并讲述了这两位艺术家如何用现代的方法来达到发现创新的效果。他谈到，这些艺术家的发现是来自于生活的观察。毕加索1907年创作了《亚威农少女》，此件作品为立体主义的开山之作，也受到了数学家庞加莱的《第四维》（1903年），以及爱因斯坦《相对论》（1905年）的影响。用作品的创新诠释“合情合理”的创新，以及历史中艺术与数学关系后，蔡天新教授总结三组相对应关系：空间艺术：绘画与几何；时间艺术：音乐——代数；综合艺术：电影——分析。

毕加索《亚威农少女》1907年

而对于自身擅长的数学研究领域，蔡天新教授曾提出新华林问题：当P不等于2,5,11时，存在正整数x,y,z,p=x+y+z,其中，xyz=w^3。发表后，获得了菲尔兹奖的得主英国最伟大的数学家之一尼斯阿兰·贝克的高度赞扬，“这是真正原创性的东西”。蔡天新教授谈到：“就是一个小学生都会加加法和乘法，两个不相干的问题，有一天我突然把他们想到一起，而且起到了效果。创新并不一定是多么难、多么复杂，合情合理即可了。”

诗歌领域的“合情合理”，他分享了英国20世纪最著名的诗人艾略特的诗，《给普鲁弗洛克的情诗》的开头：“当天空慢慢普展着黄昏，好似病人麻醉在手术台上”，黄昏天空的场景和手术台上的场景，距离非常遥远，但有点相似性，有点合情合理的意思。创新性的思维相互碰撞，也是合情合理的碰撞。

蔡天新教授还从各个角度分析了数学与诗歌的共性：数学是科学领域最早最古老的发现是数学，文学中最早的题材是诗歌；数学家和诗人常常不约而同地走在人类文明的前沿；数学和诗歌都是灵感的产物；诗人的语言以简练著称，数学家的语言也是如此；数学和诗歌都暗含智慧，有画龙点睛作用；数学和诗歌是人类最自由的智力活动。由此，蔡天新总结了科学与文学中有相似性的几组对应关系：数学—诗歌，物理学—小说，天文学—戏剧，计算机—散文，化学—报告文学，生物学—杂文。

在上大学路上，蔡天新第一次见到火车，如今他的足迹已遍及每个省市和100多个国家。他还出版了数十本书籍，涉及数学类，游记类和文学类。他的作品被译成20多种语言，并有15种外版著作。数学家哈尔莫斯曾说的“学数学的就是要走遍世界”与哲学家梅洛·庞蒂“没有表达力的智慧不是智慧”这两句话成为了蔡天新的座右铭，蔡天新认为，无论学习还是工作，无论科学、艺术，还是生活，都有一个从看见到发现的过程。

尾声，蔡天新教授分享了他的摄影作品，并为前来四方沙龙的深圳听众朗诵自己所写的诗歌：

树枝从云层中长出

飞鸟向往我的眼睛

乡村和炊烟飘过屋顶

河流挽着我的胳膊出现

月亮如一枚蓝蓝的宝石

嵌入指环

我站在耳朵的悬崖上

梦想活在世上

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