中學教師推薦偉大的科學家——被繪畫掩蓋光芒的達芬奇(二)

達·芬奇(文藝復興三傑之一)

達·芬奇人物經歷

早期創作

當他在作坊學藝時,就表現出非凡的繪畫天才。約1470年,他在協助韋羅基奧繪製《基督受洗》時,雖然只畫了一位跪在基督身旁的天使,但其神態、表情和柔和的色調,已明顯地超過了韋羅基奧。據傳,韋羅基奧為此不再作畫。現存他最早的作品《受胎告知》是達·芬奇在沒有老師的指導下,獨立完成的一件作品。除了有一點自由構思外,這幅畫的場景都是達·芬奇遵循一般的透視畫法來構思的。

後來位於歐利維特峰的聖巴託羅梅歐修道院還訂購了這幅作品,稍後創作的《吉內薇拉·班琪》,一反15世紀藝術追求線條分明的傳統,以逆光夕照的色調渲染他所倡導的透視效果。1481年創作的《博士來拜》(又譯《三王來拜》)是標誌其藝術風格達到成熟期的作品。

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該畫雖由於他動身去米蘭而沒有完成,但從原稿上可看出其構圖和形象塑造所顯示的藝術創新,大大超越了他的老師和同輩:由聖母嬰孩和三位博士所形成的三角形穩定構圖,按精確的透視法畫的建築遺蹟和奔騰飛躍的馬群等背景,說明他已不再從敘事的角度簡單地羅列有關人物,而是對傳統的題材進行徹底的改造。他所採用的色調幽暗的畫法,使人物形象從陰影中突出,突破了傳統繪畫明晰透露的特點,預示著文藝復興的到來。

盛期創作

《聖母子與聖安妮、施洗者聖約翰》

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1482年,達·芬奇來到米蘭,應聖弗朗切斯教堂的邀請繪製祭壇畫《巖間聖母》。這幅畫現藏於盧浮宮。《最後的晚餐》是他在這一時期的創作中最負盛名之作。這幅表現基督被捕前和門徒最後會餐訣別場面的溼壁畫,繪製在米蘭格雷契修道院飯廳的牆壁上。它巧妙的構圖和獨具匠心的佈局,使畫面上的廳堂與生活中的飯廳建築結構緊密聯結在一起,使觀者感覺畫中的情景似乎就發生在眼前。

在人物佈局上,一反平列於飯桌的形式,將基督獨立於畫面中央,其他門徒通過各自不同的表情和手勢,分別表現出驚恐、憤怒、懷疑、剖白和慌張的情緒。這種典型性格的描繪,突出了繪畫的主題,它與構圖的統一效果互為補充,堪稱美術史上最完美的典範之作。

15世紀末期,為米蘭公爵盧多維科·斯福爾扎的情婦切奇利婭·加萊拉尼創作了《抱銀鼠的女子》。《抱銀鼠的女子》是達·芬奇傑出的肖像畫作品,體現了深厚的寫實功力。這幅精美的肖像畫,畫面人物氣質高貴沉靜,女郎懷抱的白貂毛色光潤,栩栩如生,充滿朝氣,充分體現了達·芬奇高超的繪畫技巧,而形態逼真的白貂使畫面生動了起來。這幅肖像畫最引人注目的地方是明暗的處理,畫家運用光線和陰影襯托出切奇莉亞優雅的頭顱和柔美的臉龐。形神兼備,使得這幅肖像畫得到世人的推崇。

1500年,達·芬奇回到佛羅倫薩,隨著共和國制度的恢復,文化氣氛一度活躍,畫壇上也先後出現了米開朗基羅、拉斐爾等傑出人物。達·芬奇開始為蘭則塔大教堂的主祭壇創作《聖母子與聖安娜、聖約翰》,他向市民展出的一幅經過精心構思的《聖母子與聖安娜、聖約翰》素描草圖,立即引起轟動,其構圖原理和畫法對藝術界有極大影響,米開朗基羅和拉斐爾等人也從中得到啟發。

1503年,他一面著手為市政廳繪製壁畫《安吉里之戰》,一面創作《蒙娜麗莎》和《聖母子與聖安娜、聖約翰》(後稱為《聖母子與聖安娜》),這兩幅畫和《施洗者聖約翰》一起成為他極為珍愛的作品,始終帶在身邊,晚年移居法國也不離左右,最後遺存巴黎。1499年,為躲避戰亂,達·芬奇在曼圖亞和威尼斯等地旅遊並進行一些科學研究。

巨人長眠

達芬奇之死

達·芬奇晚年被法蘭西國王弗朗索瓦一世邀入法國,弗朗索瓦一世給予了他至高的接待,將其安置於昂布瓦斯城堡中的克魯克斯莊園,並時不時地去請教。1519年5月2日,年事已高的達·芬奇因病逝世了,據說他是在趕來的弗朗索瓦一世懷中嚥下了最後一口氣。他最鍾愛的學生弗朗西斯科·梅爾茲(達·芬奇臨終前將所有繪畫作品和大量手稿都託付給了他)說:“達·芬奇的死,對每一個人都是損失,造物主無力再造出一個像他這樣的天才了。”

“上天有時將美麗、優雅、才能賦予一人之身,令他之所為無不超群絕倫,顯出他的天才來自上蒼而非人間之力。列昂納多正是如此。他的優雅與優美無與倫比,他的才智之高可使一切難題迎刃而解。”這是文藝復興時期的傳記作家瓦薩里對達·芬奇的讚美之詞。

達·芬奇主要成就

總述

說達·芬奇是一名偉大的畫家並不準確,他是一個博學者,在繪畫、音樂、建築、數學、幾何學、解剖學、生理學、動物學、植物學、天文學、氣象學、地質學、地理學、物理學、光學、力學、發明、土木工程等領域都有顯著的成就 。

最初,人們學習科學知識也只是學習像《聖經》一樣的亞里士多德理論,只相信文字記載。達·芬奇反對經院哲學家們把過去的教義和言論作為知識基礎,他鼓勵人們向大自然學習,到自然界中尋求知識和真理。他認為知識起源於實踐,應該從實踐出發,通過實踐去探索科學的奧秘。

他說:“理論脫離實踐是最大的不幸,實踐應以好的理論為基礎。”達·芬奇提出並掌握了這種先進的科學方法,採用這種科學方法去進行科學研究,在自然科學方面作出了巨大的貢獻。他提出的這一方法,後來得到了伽利略的發展,並由英國哲學家培根從理論上加以總結,成為近代自然科學最基本的研究方法。達·芬奇堅信科學,他對宗教感到厭惡,抨擊天主教那些掌權的為“一個販賣欺騙與謊言者”。他說:“真理只有一個,他不是在宗教之中,而是在科學之中。”達·芬奇的實驗工作方法為後來哥白尼、伽利略、開普勒、牛頓、愛因斯坦等人的發明創造開闢了新的道路。

天文

達·芬奇對傳統的“地球中心說”持否定的觀點。他認為地球不是太陽系的中心,更不是宇宙的中心,而只是一顆繞太陽運轉的行星,太陽本身是不運動的。達·芬奇還認為月亮自身並不發光,它只是反射太陽的光輝。他的這些觀點的提出早於哥白尼的“日心說”,甚至在當時,達·芬奇就可能在幻想利用太陽能了。

物理

達·芬奇重新發現了液體壓力的概念,提出了連通器原理。他指出:在連通器內,同一液體的液麵高度是相同的,不同液體的液麵高度不同,液體的高度與密度成反比。

15世紀,他最早開始了物體之間的摩擦學理論的研究。他發現了慣性原理,後來為伽利略的實驗所證明。他認為一個拋射體最初是沿傾斜的直線上升,在引力和衝力的混合作用下作曲線位移,最後衝力耗盡,在引力的作用下作垂直下落運動。

還預示了物質的原子原理,形象生動的描述了原子能的威力:“那東西將從地底下爆起,使人在無聲的氣息中突然死去,城堡也遭到徹底毀壞,看起來在空中似乎有強大的破壞力。”

光學

設想光的傳播由中心向外傳播;認為光和水波、聲波的運動方式相似,並預見了多普勒效應;認為光的速度是有限的,早於同時期的科學家;設計並進行了針孔成像實驗;根據眼球的構造和功能設計了光學儀器。

力學

達·芬奇強調力學和數學同樣是自然科學的基礎,並研究過許多力學問題。他根據實驗和觀測得出:重物沿它和地心相連的直線下落,下落的速度同時間成正比。在靜力學方面,他嚴格確定了力矩概念:杆上街體的平衡“由它們的重量和距支點的距離決定”,由此總結出計算幾何體重心的一般法則。他已知道力的平行四邊形法則。在用這一法則研究重物沿斜面運動中,他正確地得到摩擦力的定義。他在觀察筆記中寫道:物體“都不能自己運動……每個物體在其運動方向上都有一個重量”。物體運動時“對空氣的壓力等於空氣作用於其上的力”。在流體力學方面,他總結出河水的流速同河道寬度成反比,井用這一結論說明血液在血管中的流動。他還運用力學和機械原理設計了許多機器和器械,參加了運河、水利和建築工程的設計和施工。他通過對鳥翼運動的研究,於1493年首次設計出一個飛行器。

機械

中學教師推薦偉大的科學家——被繪畫掩蓋光芒的達芬奇(二)

對機械世界痴迷不已。水下呼吸裝置、拉動裝置、發條傳動裝置、滾珠裝置、反向螺旋、差動螺旋、風速計和陀螺儀……達·芬奇將他無數的奇思妙想呈現在世人面前。故事的開頭不得不說起達·芬奇初到佛羅倫薩學畫的經歷。事實上,這段經歷開啟了藝術家達·芬奇的大門,也開啟了科學家達·芬奇的大門。

佛羅倫薩聖母瑪麗亞大教堂是文藝復興建築的開端。達·芬奇在安裝穹頂燈塔上的巨型銅球時,親眼目睹了三速提升機等機械裝置的效率,深感其中的神奇。

1460年達·芬奇隨父親來到佛羅倫薩,開始了他的學徒生涯,同時開始學畫。學畫的達·芬奇參與安裝佛羅倫薩聖母瑪麗亞大教堂穹頂燈塔上的巨型銅球,由此接觸並感受到了各式各樣機械系統的神奇。

由此,布魯內萊斯基的機械系統設計理念對達·芬奇產生了很大影響。當時一批錫耶納工程師對達·芬奇的科學世界也產生了重要影響。工程師們設計了一種外形像船的河道淤泥挖掘機,用來清除淺水口的沙礫和淤泥,還有一種能夠提高裝載量又加快行駛速度的槳葉船。這些錫耶納工程師的發明,讓達·芬奇對機械的魔力產生了巨大的興趣。

密碼筒

看過《達·芬奇密碼》的人大概都知道達·芬奇密碼筒。而事實上在當時的社會,人們也越來越重視文件的保密工作。達·芬奇設計的這種密碼筒造型古典,內涵著文藝復興特質,設計優雅,符合達·芬奇的睿智風格。按照故事情節,密碼筒裡藏匿著關於郇山隱修會乃至整個基督教最大秘密的莎草紙。達·芬奇設計的密碼筒內有一個裝著醋液的容器,如果強行砸爛密碼筒,醋液就會流出溶解莎草紙。

要打開密碼筒,必須解開一個5位數的密碼,密碼筒上有5個轉盤,每個轉盤上都有26個字母,可能作為密碼的排列組合多達11881376種。

機器人研究

機械設計(達芬奇)

設計出初級機器人。最為奇妙的是,達·芬奇還設計了一套方法以做心臟修復手術。

達·芬奇曾稱自己沒有受過書本教育,大自然才是他真正的老師。為了認識自然,認識自己,這位文藝復興時期的天才不遺餘力地探索著。為了認識人類自身,達·芬奇親自解剖了幾十具屍體,對人體骨骼、肌肉、關節以及內臟器官進行了精確瞭解和繪製。

令人驚訝的是,當年達·芬奇連人體循環系統工作機理的概念都沒有。更為神奇的是,2005年一名英國外科醫生還利用達·芬奇設計的方法做心臟修復手術。不過,解剖學的研究在當時並沒有給達·芬奇帶來聲譽,而是遭到了無數的誹謗。

不過,就是有了對人體的這種深入瞭解,達·芬奇才在手稿中繪製了西方文明世界的第一款人形機器人。

達·芬奇賦予了這個機器人木頭、皮革和金屬的外殼,而如何讓機器人動起來,才是讓達·芬奇大傷腦筋的。他想到了用下部的齒輪作為驅動裝置,由此通過兩個機械杆的齒輪再與胸部的一個圓盤齒輪咬合,機器人的胳膊就可以揮舞,可以坐或者站立。更絕的是,再通過一個傳動杆與頭部相連,頭部就可以轉動甚至開合下頜。而一旦配備了自動鼓裝置後,這個機器人甚至還可以發出聲音。

原來,500多年前,就已經有了機器人的雛形。

機械車研究

點燃現代機動車發明靈感之火。達·芬奇長達1萬多頁的手稿(現存約6000頁)至今仍在影響科學研究,他就是一位現代世界的預言家,而他的手稿也被稱為一部15世紀科學技術真正的百科全書。

很早,達·芬奇就對當時的四輪馬車不滿。在他的科學世界中,早就有了機動車的影子。事實上,點燃現代機動車發明靈感之火的正是這輛“達·芬奇機械車”。

既然是機動車就要考慮動力問題,達·芬奇在機動車中部安裝了兩根彈簧以解決這個問題。人力轉動車的後輪使得各個齒輪相互咬合,彈簧繃緊就產生了力,再通過槓桿作用將力傳遞到輪子上。

那麼怎麼控制車速呢?達·芬奇也想到了。他在車身上安裝了一個圓盤裝置,圓盤表面設置了很多方形的木塊,和每個輪子連接的鐵桿的另一端與圓盤相接,這就是用於控制車速的裝置。圓盤上放置的木塊數量越多,與鐵桿之間的摩擦就會越大,阻力也越大,輪子的運轉速度越慢,行駛的距離越長。

當然,達·芬奇也想到了剎車裝置。位於齒輪之間有一個木塊,拉動繩索將木塊卡在齒輪之間,車就可以停止。不過,這輛汽車不能載人,因為僅靠彈簧的動力根本無法行駛很長的距離。

同時,達·芬奇還將彈簧巧妙地運用在了鐘錶設計上。後來大型鐘錶採用的原理,就是出自達·芬奇的設想。只是在這個設想中,彈簧的彈力被物體的重力所代替,物體向下的重力通過眾多齒輪咬合作用被均勻傳遞,鐘錶便得以保持勻速運動。

此外,樂器、鬧鐘、自行車、照相機、溫度計、烤肉機、紡織機、起重機、挖掘機……達·芬奇曾有過無數的發明設計,而這些發明設計在當時如果發表足足可以讓我們的世界科學文明進程提前100年。

醫學

達·芬奇生理解剖圖

達·芬奇在生理解剖學上也取得了巨大的成就,被認為是近代生理解剖學的始祖。他掌握了人體解剖知識,從解剖學入手,研究了人體各部分的構造。他最先採用蠟來表現人腦的內部結構,也是設想用玻璃和陶瓷製作心臟和眼睛的第一人。

他發現了血液的功能,認為血液對人體起著新陳代謝的作用,並認為血液是不斷循環的。他說血液不斷的改造全身,把養料帶到身體需要的各個部分,再把體內的廢物帶走。達·芬奇研究過心臟,他發現心臟有四個腔,並畫出了心臟瓣膜。他認為老年人死因之一是動脈硬化,而產生動脈硬化的原因是缺乏運動。後來,英國科學家哈維證實和發展了達·芬奇這些生理解剖學的成果。

考古

雖然他已經逝世了將近500年,但我們還記得在這個典型的文藝復興時期的人,他的興趣之一是化石的研究。在新的期刊論文Palaios,安德烈Baucon表明他是一個有“體化石研究的先驅,”或曾經生物遺骸,與“遺蹟化石,如腳印”。

建築

在建築方面,達·芬奇也表現出了卓越的才華。他設計過橋樑、教堂、城市街道和城市建築。在城市街道設計中,他將車馬道和人行道分開。設計城市建築時,具體規定了房屋的高度和街道的寬度。米蘭的護城河就是他設計和監工建造而成的。1502年,達芬奇離開桑蒂西馬·阿努佳塔後,就曾在聲名狼藉的羅馬教皇亞歷山大六世之子凱撒·波吉亞手下擔任過軍事建築師及工程師。

2019年美國麻省理工學院(MIT)師生採用3D打印技術,重現達·芬奇在1502年設計的橋樑方案,用微縮模型證明其具備可行性。按照設計圖,橋樑長達240米,是當時世界上最長的橋樑。達·芬奇當時是應蘇丹巴耶茲二世之請設計這座橋,可惜由於橋樑造型奇特,蘇丹巴耶茲二世無法接受,使得這一設計草圖被永久埋沒[12] 。

軍事

達芬奇的軍事設計

達·芬奇的研究和發明還涉及到了軍事領域。他發明了簧輪槍、子母彈、三管大炮、坦克車、浮動雪鞋、潛水服及潛水艇、雙層船殼戰艦、滑翔機、撲翼飛機和直升機、旋轉浮橋等等。2008年4月26日,在瑞士西部城市帕耶訥,36歲的瑞士人奧利維耶·維耶提-特帕使用由達·芬奇設計的金字塔型降落傘從距地面600米高的直升機上成功跳下。

水利

達·芬奇對水利學的研究比意大利的學者克斯鐵列早一個世紀。為了排除泥沙,他作了疏通亞諾河的施工計劃。他設計並親自主持修建了米蘭至帕維亞的運河灌溉工程。由他經手建造的一些水庫、水閘、攔水壩便利了農田灌溉,推動了農業生產的發展。有些水利設施至今仍在發揮作用。

地質

達·芬奇根據高山上有海中動物化石的事實推斷出地殼有過變動,指出地球上洪水的痕跡是海陸變遷的證明,這個思想與300年後赫頓在地質學方面的發現頗為近似。並且在麥哲倫環球航行之前,他就計算出地球的直徑為7000餘英里。

藝術

創作

說到藝術創作,在文藝復興時期當數達·芬奇、米開朗基羅和拉斐爾的成就最高。他們的藝術成就達到了西方造型藝術繼古希臘之後的第二次高峰,僅繪畫而言,則達到了歐洲的第一次高峰。其中尤以達·芬奇最為突出,恩格斯稱他是巨人中的巨人。在藝術創作方面,達·芬奇解決了造型藝術三個領域——建築、雕刻、繪畫中的重大問題:

(1)解決了紀念性中央圓屋頂建築物設計和理想城市的規劃問題。

(2)解決了15世紀以來雕刻家深感棘手的騎馬紀念碑雕像的問題。

(3)解決了當時繪畫中兩個重要領域——紀念性壁畫和祭壇畫的問題。


達·芬奇的藝術作品不僅能像鏡子似的反映事物,而且還以思考指導創作,從自然界中觀察和選擇美的部分加以表現。壁畫《最後的晚餐》、祭壇畫《巖間聖母》和肖像畫《蒙娜麗莎》是他一生的三大傑作。這三幅作品是達·芬奇為世界藝術寶庫留下的珍品中的珍品,是歐洲藝術的拱頂之石。

《蒙娜麗莎》的原型是威尼斯公爵夫人,當時威尼斯公爵請達·芬奇為其夫人畫一幅肖像,而當這幅畫作完成之後,達·芬奇因為太喜歡這幅畫,不捨得交工,就連夜打包,和僕人一起逃跑了。蒙娜麗莎的右手更被稱為“美術史上最美的一隻手”。

《最後的晚餐》繪製在米蘭格雷契修道院飯廳的牆壁上。達·芬奇一改前人繪製“最後晚餐”圍桌而座的佈局,讓所有人物坐成一排面向觀眾,而耶穌基督坐在最中間。

研究

他的人物肖像畫畫的和真人最為接近。他說,“繪畫是自然(這裡的自然是指萬物)的唯一模仿者,繪畫包羅自然的一切形態在內,它能夠將自然界中轉瞬即逝的美生動地保存下來,繪畫能比語言文字更真實更準確地將自然萬象表現給我們的知覺。多奇妙的科學啊!你生動地保存了人們曇花一現的美,使它比那些隨時光而變易,並且終於老朽的自然創造物還要經久,這樣的科學和神聖的自然的關係,猶如它的作品與自然作品的關係,因此受人鍾愛。天生麗質的美,將隨年月的消逝而迅即磨滅,除非有畫家把它畫下,方可保存永久。繪畫容易保存,使它經得起歲月的磨蝕。繪畫保存了美,否則它將被自然和時間磨滅。我們靠繪畫保存了名人的相貌。銅匠作品比繪畫作品還要耐久,他們的作品比之你們或我們的作品更經得起歲月的磨蝕。但是他們缺乏想象”。

在照相機和電視發明之前,繪畫無疑是自然的唯一模仿者。知識是建立在真實之上的,繪畫是傳播知識的最好橋樑(這是指在沒有照相機和電視機之前)。

《馬》

中學教師推薦偉大的科學家——被繪畫掩蓋光芒的達芬奇(二)

畫家應以現實世界(即自然)為對象來作畫,這樣畫出的畫才是真正有用的畫。也就是說畫家畫的東西應該是真實(即現實世界真正存在的事物)的。繪畫作品有兩個作用:第一是傳播知識;第二是讓人能欣賞到美。達·芬奇是人類歷史上第一個真正意識到繪畫的這兩項作用的人。而且達芬奇的繪畫作品,完全起到了這兩個作用。達·芬奇說,“繪畫是一門科學。繪畫科學的第一條原理:——繪畫科學首先從點開始,其次是線,再次是面,最後是由面規定著的形體。物體的描繪,就此為止。事實上,繪畫不能越出面之外,而是依靠面以表現可見物體形狀的。

繪畫的第二條原理——繪畫第二條原理涉及物體的陰影,物體靠此陰影表現。我們將闡明陰影的原理,而後進一步闡明陰影如何使畫面具備雕塑一樣的凹凸感。

繪畫科學包含什麼內容?繪畫科學研究物象的一切色彩,研究面所規定的物體的形狀以及它們的遠近,包括隨距離之增加而導致的物體的模糊程度。這門科學是透視學(視線科學)之母。

透視學分為三部分。第一部分單研究物體的輪廓線。第二部分研究距離增加時色彩之淡褪。第三部分研究物體在不同距離處之模糊程度。

單研究物體輪廓線的第一部分叫素描,也即勾勒物體外形的學問。於是由此發源了另一種專門研究光線與陰影的學問——明暗學,這是一門需要長篇闡述的科學。而視線的科學產生了天文學,天文學詮釋視線和錐體截面,所以是一種簡單透視。”他是歐洲文藝復興時期,象徵人類智慧的意大利畫家、科學家,原名:Leonardo di ser Piero da Vinci,他給後人留下了眾多不朽名畫,以及其它科學領域的研究成果。達·芬奇主張繪畫不僅要求形似,而且更要求神似;要求畫像在比例、透視等方面都正確,更要求它們的動態能表現出他們“心靈的意向”。

思想

在達·芬奇看來,人類對藝術與科學的認識過程同樣“要以感性經驗為基礎,而且是以最高貴的感覺——視覺為基礎”,“我們的一切知識來源於知覺”,“繪畫的確是一門科學,並且是自然的合法的女兒”。由此可見,達·芬奇對美的認識不僅建立在樸素唯物主義認識論的基礎之上,且帶有先於笛卡爾“經驗主義”認識論的某些性狀,而這種美學思維,也使他在理性與經驗中間作了準確的定位。達·芬奇認為,“科學是將領,實踐是士兵”,“畫家的心應當像什麼——畫家的心應當像一面鏡子,將自己轉化為對象的顏色,並如實地攝進擺在面前所有物體的形象”。這表明他對藝術創作的預備階段持經驗主義認識論的觀點。但同時,達·芬奇又主張“畫家與自然競賽,並勝過自然”。這表明他已經認識到藝術理想化與典型化的問題。此外,達·芬奇也反對拋棄理性而專注經驗的藝術實踐,“熱衷於脫離科學而專搞實踐的人,正如一個水手,登上了一條沒有羅盤、沒有舵的船,永遠拿不準船的方向。實踐必須永遠建築在堅實的理論之上。”這句話正是達·芬奇對理性與經驗關係的最好註腳。

將科學與實踐、理性與經驗辯證地統一起來,達·芬奇為文藝復興以後的美學理論研究提供了一種全新的科學方法和藝術實踐觀,這是他對於美學的貢獻之一。


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