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绘画大师对科学创造的贡献

来源:中央气象台发布时间: 2018-10-12 15:13

  绘画大师对科学创造的贡献
  ——读《列奥纳多·达·芬奇传》

绘画大师对科学创造的贡献

《列奥纳多·达·芬奇传》[美]沃尔特·艾萨克森著汪冰译中信出版集团出版

  ■河东

  达·芬奇(1452—1519)是绘画大师,殊不知他还是科学发明家。科学与艺术的深度“对话”,使达·芬奇具有非凡的创造力与想象力。传记作品《列奥纳多·达·芬奇传》从科学维度解读其成功密码,别有新意。

  作者艾萨克森是美国著名传记作家,除了本书,他所著《史蒂夫·乔布斯传》《富兰克林传》《爱因斯坦传》等也备受关注。

  绘画只是达·芬奇人生亮点之一,他在工程学、机械学、医学、地质学、植物学、水利学、军事学等领域都有深厚造诣和各种奇思妙想。他留存下的7200页各类笔记手稿,是全面认识他的一扇窗户。他的手稿包罗万象,有数学公式、鸟类图、飞行器图、戏剧道具图、水流漩涡图、心脏瓣膜图、植物图、颅骨图、武器图等。他涉猎领域之广之深,在人类文明史上恐无人与之比肩。爱因斯坦认为,达·芬奇的科研成果如在当时发表,科学进步可提前30—50年。

  以达·芬奇的手稿作为切入点,是本书与其他传记的不同之处。画作是给别人看的,手稿则真实地记录了个人的心路历程。因此,本书的另一特点,正是呈现了一个科学的达·芬奇。

  达·芬奇能创作出《蒙娜丽莎的微笑》《最后的晚餐》等享誉世界的绘画作品,与他的科学探索密切相关。为了揭开人体之谜,他共解剖了30具不同性别年龄的人体,尤其在人体局部解剖方面,他堪称一代宗师,画下了许多肌肉、肌腱和脸部等的解剖图和大量人体骨骼图。同时,他精准描绘心肺、肠系膜、泌尿道的科学图,更是第一个画出子宫中胎儿的人。所以,他画的人物如此逼真、形象。

  达·芬奇对科学研究的兴趣是全面的。比如,他还是“机器人”的开拓者。他赋予机器人木头、皮革和金属的外壳,而如何让机器人动起来才是最大的挑战。他用下部的齿轮作为驱动装置,通过两个机械杆的齿轮,与胸部的一个圆盘齿轮咬合,机器人胳膊就可挥舞,可坐可立。更绝的是,再通过一个传动杆与头部相连,头部就可转动甚至开合下颌。而一旦配备了自动鼓装置,机器人还可发出声音。

  再比如,达·芬奇琢磨用机械装置提升四轮马车的速度,他安装两根弹簧,以人力转动后轮,各齿轮咬合后,弹簧绷紧产生力,再通过杠杆作用,将力传递到轮子从而加速。在军事领域,他发明了簧轮枪、子母弹、三管大炮、浮动雪鞋、潜水服及潜水艇、双层船壳战舰、滑翔机、扑翼飞机、旋转浮桥等。

  在水利工程方面,达·芬奇的研究比意大利学者克斯铁列早100年。为了排除河流泥沙,他拟定疏通亚诺河的施工计划,设计并主持修建了米兰至帕维亚的运河灌溉工程。由他经手建造的一些水库、水闸、拦水坝,便利了农田灌溉,推动了农业生产,其中一些水利设施至今仍在发挥作用。

  在地质领域,达·芬奇根据高山上存有海洋动物化石的事实,推断地壳有过变动,指出地球上洪水的痕迹是海陆变迁的证明。这一提法,与300年后赫顿在地质学方面的发现颇为近似。而且,早在麦哲伦环球航行之前,他就计算出地球的直径长度。

  此外,达·芬奇还借助机械原理,设计了乐器、闹钟、自行车、照相机、温度计、烤肉机、纺织机、起重机、挖掘机……可惜,很多发明设计构想,仅停留在他的笔记草图中。

  对于科学研究,达·芬奇有独到理解。他身处宗教占据统治地位的中世纪步入文艺复兴的转型时代,宗教神学在当时的欧洲具有相当的统摄力和影响力。他反对经院哲学家们把过去的教义和言论作为知识基础,鼓励人们向大自然学习,到自然界中寻求知识和真理。他认为知识起源于实践,应从实践出发,通过实践去探索科学奥秘。他说“理论脱离实践是最大的不幸”,“实践应以好的理论为基础”。他坚信科学,“真理只有一个,不是在宗教之中,而是在科学之中”。他的实验方法,为后来哥白尼、伽利略、开普勒、牛顿、爱因斯坦等人的发明创造,开辟了新的道路。他提出的理论与实践结合的科学理念,经英国哲学家培根系统总结后,成为近代自然科学最基本的研究方法。

  达·芬奇集画家和科学发明家于一身,在美术史与科学史上都写下了浓墨重彩的一笔。他的一生又充满矛盾,比如他是私生子、同性恋、素食者、左撇子;他是当时科技领域的异类,也是绘画创作中的引领者。一般而言,人在童年时期,对世界万物抱有浓厚的兴趣,步入中年之后人的知识领域已定型,很少学习和探索完全陌生的知识。达·芬奇则不同,他始终像顽童,对科学和艺术问题热衷刨根问底。这种求知心态、创造精神和探索勇气,是一种极其可贵的品质。