視覺的本質——超現實主義,相對論和量子力學

2020-12-06 老胡說科學

薩爾瓦多·達利,「不可知論者」(1932年)薩爾瓦多·達利可能沒有打算用「不可知論」來喚起引力透鏡效應,但當我看著他那細長彎曲的湯匙時,我唯一能想到的就是引力透鏡效應。

愛因斯坦廣義相對論的啟示是,時空本身是一種可彎曲的介質,可以被引力物體扭曲,任何物體——即使是沒有質量的光——也必須遵循它。從一個巨大物體後面發出的光會彎曲和銳化,就好像穿過一個引力「透鏡」,在彎曲的時空中——融合了時間和空間的四維連續體——圍繞著這個物體。

在我看來,達利的勺子就像一束光被凍結在時空的路徑上,時空被黑洞、星系甚至像太陽這樣的小天體所扭曲,就像亞瑟·愛丁頓爵士在1919年的日食中所觀察到的那樣,那次日食使愛因斯坦在世界上聲名鵲起。

愛丁頓對相對論的「圖片證明」來自太陽附近恆星的照片,這些恆星的位置會發生輕微的變化。天文學提供的視覺證據與光線的心理圖像(其路線或路徑)之間存在顯著差異,後者解釋了這些點移動的現象。

這是電影《愛因斯坦與愛丁頓》中的一張劇照,展示了恆星在太陽附近位置的變化。一張照片是在晚上拍攝的,另一張是在1919年日食的白天拍攝的。天文學中的「圖片證明」,與我們想像中的恆星光線所經過的路徑形成對比。

上面一張圖片:超數學-烏薩依扎曼時空。下面一張圖片:力透鏡的圖解。「不可知論的符號」與我想像中的時空扭曲是一致的,儘管我找不到有力的證據證明達利在畫它的時候就有這種想法。不管是否是有意為之,這類藝術可以提供一個圖像詞彙表來增強我們的概念框架。

我們知道,在相對論之後,達利呼籲「詩歌思維的一種新的幾何學」,他的『融化的時鐘』始於他著名的1931年的《持久的記憶》,暗示著時間的膨脹以及廣義相對論中所描述的時空的扭曲。達利明白,絕對空間和絕對時間都不存在,空間和時間的結合具有物理意義。他以一盤奶酪作為靈感來源,形容自己融化的手錶是「時空中奢華而孤獨的卡門伯特」

達利的《時間的高貴》(上海)。在一件雕塑中,我們看到了超現實主義讓我感興趣的關鍵方面:扭曲的時間(與物理學有關)。達利是一位標誌性的超現實主義者,而超現實主義畢竟是一場認為不可能的藝術運動,它頌揚不同現實的並置,打破內外世界之間的界限,並倡導想像力高於現實主義。不幸的是,儘管超現實主義強調要推翻舊範式,但它也是一場以弗洛伊德的偽科學為基礎、強化父權社會結構、物化女性的運動。我認為,他們把自己與物理學聯繫在一起,是正確地把賭注押在了「外部世界」上,發現了誘人的新領域,他們把自己的「內心世界」限制在關於男性能動和女性被動的陳腐觀念上。

雷麥黛絲·瓦羅的《失重現象》是彼得·伯格曼1968年出版的相對論教科書《萬有引力之謎》的封面。超現實主義者認真地從事精神、夢、神秘主義和神秘學以及政治運動的分析,但我打算把重點放在它們與物理學的關係上。我對歷史的細枝末節的興趣,比對藝術中體現的物理學的建議和潛流更大。不可避免的是,有些藝術家比其他人更了解科學,令人驚訝的是,如此多的藝術家直接把物理學的思想寫在紙上。後來,隨著原子彈和冷戰的到來,情況發生了變化,該運動的創始人安德烈·布雷頓(甚至徹底否定了科學。

但在一開始(超現實主義宣言發表於1924年),超現實主義對挖掘地下世界很感興趣,20世紀早期的物理學豐富了這一計劃。

有人認為物理學的「古怪」是吸引人的地方,有些人可能會反對這種說法,但我認為,這種「古怪」加上科學的強大哲學,正是吸引人的地方。

電和磁的統一(發現無形的領域),與放射性(新發光的能量)的存在,與相對論(時間膨脹、長度收縮,時空的扭曲),和量子力學(其激進的關於因果關係和影響觀察者的角色在測量),物理學是宇宙取代有序發條不可思議的方式。

瑪塔,《太空旅行(星際旅行)》(1938)如果在啟蒙科學中,我們一直在觀察我們在世界表面上的反射,那麼相對論和量子力學會使水面變暗,使研究的對象變稠(達利在相對論之後將太空描述為這樣),從而使我們無法測量它們。

阿斯加文·帕金森在超現實主義、藝術和現代科學中證明,超現實主義者意識到20世紀早期在電磁學、相對論和量子力學方面的革命,他們感到被這些革命所引發的認識論危機所動員。他們怎麼可能不知道呢?物理學似乎正在瓦解我們自以為了解的關於現實本質的一切,而當時關於物理學的哲學和通俗著作也在懇求藝術家們參與一個類似的項目。

加斯頓·巴舍拉:物理化學家、科學哲學家和詩學家。加斯頓·巴切拉的《新科學精神》(1934)是向更廣泛的文學讀者傳播相對論和量子力學思想的關鍵著作。(巴切拉德,主要在美國以《空間詩學》和《火的精神分析》的作者而聞名,他的職業生涯始於物理化學家和科學認識論家。巴切拉爾強調想像力——儘管是一種有紀律的想像力,與數學一起工作——在科學現象研究中所起的作用,這對於那些渴望推翻舊範式的藝術家來說尤其令人興奮。科學終於超越了僅僅報導感官所感知到的東西的時代。在他的「超現實主義和繪畫」中,布雷頓引用了巴舍拉德的話:

信仰在現實中的本質是什麼,作為一個概念的現實是什麼,真實的原始形上學的功能是什麼?從本質上說,人們相信,[……]人們將從隱藏在實體中的現實中發現比從圍繞實體的直接數據中更多的東西。

換句話說,現實比我們看到的要複雜得多。

電子幹涉圖樣的形成,顯示波粒二象性。單個電子通過狹縫,在屏幕上形成幹涉圖樣。這是物理學中的「圖片證明」,與藝術家可能呈現的效果形成對比。(摘自《美國物理學雜誌》,57頁)安德烈·布雷頓的導師是才華橫溢的野生詩人保羅·瓦萊裡。物理學家路易·德·布羅意在致瓦萊裡的悼詞中,讚揚了他對現代物理學「突然發現了廣闊的知識視野」的熱愛,這一發現提供了「奇怪的新視角」。

作為量子力學的重要參與者,德布羅意揭示了一個關鍵的洞見,即亞原子粒子的對偶性:像電子這樣的粒子表現為波,不僅如此,所有的粒子和物體都與物質波有關。

瓦勒裡智力上的多才多藝是顯而易見的,德布羅意被他對科學術語的文學運用所吸引。的確,瓦勒裡·裡德·法拉第、馬克斯韋爾和開爾文,參觀了實驗室,與瑪麗·居裡、保羅·蘭格文、尼爾斯·玻爾、讓·佩蘭建立了友誼,甚至與愛因斯坦建立了所謂的「溫暖的關係」。

保羅·瓦萊裡:法國詩人、散文家和哲學家(1871-1945)。超現實主義者留下了證據,證明他們直接參與了科學思想。這些都是在帕金森的書中確定的。當然,布雷頓讀了巴切拉的《新科學精神》,但達利、沃爾夫岡·帕倫、勒內·克裡爾、雷蒙德·奎諾、卡拉斯、卡魯日、馬塞爾·杜尚、查拉和許多其他人也讀了。國際期刊《科學家》有物理學巨人如普朗克、德布羅意、泡利、海森堡和薛丁格等人的貢獻,也有關於現代物理學含義的通俗敘述和分析的書評。

僅路易·德·布羅意就為超現實主義者所閱讀的《形而上形上學與道德論》貢獻了不少於九篇非數學論文。布雷頓擁有愛因斯坦的《狹義相對論》和《廣義相對論》的法文譯本。帕倫讀了德布羅意的《物質與光》,並以《物質與光之間》作為回應。帕倫的短命期刊《Dyn》敦促讀者「要明白,想像力創造現實與現實創造現實一樣多。有影響力的作家阿曼德·佩蒂特金的想像力和現實表現出對玻爾、海森堡、愛因斯坦等物理學家的熟悉。20世紀早期物理學的語言是性感的:愛丁頓將測量光在引力透鏡下的偏轉描述為「稱重光」。尼爾斯·玻爾是一個名副其實的美味語錄的源泉,既歡迎悖論,又挑戰傳統科學的規範:

一個偉大真理的反面是另一個真理,

不,不,你不是在思考,你只是在合乎邏輯。

玻爾的思想很適合超現實主義者,他們慶祝與過去的徹底決裂。

科學與文化一直處於對話之中。當法拉第和麥克斯韋揭示了電和磁力是同一種力,並描繪了電磁場時,他們關於吸引力和排斥力的語言和意象注入了安德烈布雷頓的作品,並影響了視覺藝術家。

上:繪製力線和等勢面(麥克斯韋)的方法;中:圖示法拉第最著名實驗的草圖。::原稿(法拉第)羅伯託·安東尼奧斯·馬塔·埃查倫(名字有點長)就是這些視覺藝術家之一。從1937年到1948年被驅逐,馬塔一直是超現實主義運動的一部分。根據他的說法,在他被撤去之後,他對物理學的深入研究部分是為了挑戰超現實主義者,反對那些「沒有被歸零到當代現實」的人(想必是那些沒有認真研究物理學的人)。杜尚說,「馬塔追隨物理學家尋找新的空間」——一個非歐幾裡得空間,沒有固定的物體。

奧斯洛·福特,《時間山》(1939)描繪這些空間和領域成為藝術家的一個嚴肅的項目,如翁斯洛-福特,我們已經看到,這是一個扭曲的、不確定的現實。

上:瑪塔,《伊勒克特拉的縞瑪瑙》(1944)。中:翁斯洛-福特,《空間塑造》(1969)。下:沃爾夫岡·帕倫,《發現第一宇宙空間》(1940)愛因斯坦廣義相對論的時空引入了一個非歐幾裡德幾何的版本,而這反過來又讓一個完整的數學領域家族進入了可能的範疇。

曼·雷龐加萊研究所的數學模型照片(1934年)領域似乎不守規矩,違反常識。巴切拉爾警告說,常識會導致「嚴重的思維障礙」。自然,這樣的幾何結構激發了人們對空間和形式的興趣。根據學者琳達·達爾林普爾·亨德森的說法,「『四維空間』的傳統具有神秘甚至非理性的聯想,這些聯想支持了超現實主義的觀點。需要指出的是,有時(特別是在討論相對論和立體主義的時候),有一種觀念的融合:一些人把四維理解為時間,而另一些人把它理解為一種超空間。亨德森詳細地研究了這一點,但在這裡,我打算把這兩種想法都看作是對具象藝術的富有想像力的邀請。把這些科學和數學的思想用藝術表現出來只能是純粹的暗示。這並不是說這些藝術家對他們的作品不認真,例如,Matta甚至聲稱自己不是藝術家:

馬克斯·恩斯特《天空開了兩次》(1929年)早在1919年,馬克斯·恩斯特對形式幾何的興趣就很明顯,但更讓他感興趣的是1934年在龐加萊學院展出的數學模型,曼·雷也看到了這些模型,他拍攝的教學工具照片把它們變成了奇異的雕塑。有些曲面允許我們探索非歐幾裡得幾何,就像在球面上畫的三角形的內角之和超過180度一樣。

恩斯特在《被非歐幾裡得蒼蠅吸引的年輕人》一書中使用了從擺動的罐子中滴下油漆的方法,畫出的曲線與福柯擺擺錘畫出的曲線大致相似。布列塔尼認為,「按照愛因斯坦提出的新概念」,我們應該向恩斯特學習「圖像語言」。

馬克斯·恩斯特,《被非歐幾裡得蒼蠅吸引的年輕人》(1942)

碳原子中電子軌道的圖象,通過場發射顯微鏡獲得。在量子力學之後,巴切拉德寫道,化學物質本身已經被簡化為數字的影子——一種只有可能發生化學反應的物質。這是一首法國詩歌——我們已經能夠使用場發射顯微鏡來描繪原子的物理輪廓(它仍然有一些類似於形狀的東西,有人可能會這樣認為,現實性)。但巴切拉爾引人注目的語言表明,看不見的科學正在擾亂我們對物質世界的研究。

雷麥黛絲·瓦羅《現象》(1962)雷麥黛絲·瓦羅的「現象」浮現在我的腦海中,影子和物質互換了位置(實際上,她的另一幅畫叫做「物質盜竊」),街道上的磚塊暗示著固體世界的解體。再一次,這不是字面上的,但瓦羅確實在她的超現實主義作品中使用了科學意象。另一幅關於瓦羅的畫作《失重現象》引人入勝,被彼得·伯格曼選為第一批廣義相對論教科書《萬有引力之謎》的封面。

隨著物理學的數學變得越來越稀薄和遙遠,物理學家和非物理學家之間的差距正在擴大。但物理學家們也有開放的爭論,他們需要調和數學公式之間的矛盾和令人困惑的實驗結果,討論是否以及如何將這個新世界形象化。在量子力學中,海森堡、狄拉克和泡利認為我們應該遵循數學規律,避免形象化,而德布羅意和薛丁格則希望能夠描繪出這些被禁領域。我們不敢想像的爭論對某些人來說是一種召喚。當我們的精神圖像變得更難以接近和更不可能的時候,超現實主義的視覺開始產生某種(絕望的)感覺。

奧斯卡·多明格斯《太空懷舊》(1939)量子力學揭示了測量行為在技術上改變了系統。(在技術術語中,我們說測量「瓦解」了波函數,迫使亞原子物體具有確定的值。這就產生了一個令人震驚的推論,即在進行測量之前,電子的狀態是「疊加」的。嚴格地說,現在觀察者和被觀察者之間存在著一種關係。量子環引力物理學家羅威利解釋了這個解釋(愛因斯坦永遠無法真正理解)。

海森堡認為電子並不總是存在的。它們只在有人或物注視它們時存在,或者更好的情況是,當它們與其他事物交互時存在。當它們與其他物體發生碰撞時,它們會以可計算的概率在一個地方出現。從一個軌道到另一個軌道的「量子躍遷」是它們「真實」的唯一方式:電子是一組從一個相互作用到另一個相互作用的躍遷。當沒有任何東西幹擾它時,它就不在任何精確的地方。它根本就不在一個『地方』上。」

的另一種方式理解這種所謂的「哥本哈根解釋」,是喬治·穆瑟的書中描述,鬼魅般的超距作用。雖然一些物理學以外的人已經從這一見解中得出了魯莽的結論,但物理學家瑪麗-安託瓦內特·通納拉特認識到了一個關鍵的相似之處。她的評論是,「在物理學中,就像在繪畫中一樣,超現實主義否定了一種描述的可能性,這種描述沒有明確地帶有觀察者的印記」,這在量子力學之後的世界中是可以理解的。

在這兩者之間,波粒「二元性」,以及對愛因斯坦「相對論」意義的誤解,許多對物理學洞見的草率的詩意化悄然出現,但這並不意味著我們不能享受樂趣。

奧斯卡·多明格斯《女人》(1941)我學習了物理、科學哲學,我知道女性是如何被系統地從歷史中抹去的。我很難過地看到,帕金森的書也忽略了女藝術家和女科學家,除了提到——只是提到——物理學家瑪麗·居裡和瑪麗·安託瓦內特·託尼拉特或藝術家愛麗絲·拉漢。當我開始研究超現實主義中女性的歷史時,我發現隨著時間的推移,該運動中的許多女性畫家和攝影師都淪為「某某的繆斯」或「某某的情人」。眾所周知,女性要正式加入這個運動是很困難的。

對於超現實主義藝術家和詩人來說,精美的屍體是一種常見的做法。在最常見的版本中,多名藝術家將一張紙摺疊起來,然後添加進去,每個人只能看到最後一位藝術家畫的或寫的東西。

居裡夫人(未知,特尼斯卡博物館)2015年,舊金山的溫迪·諾裡斯畫廊舉辦了一場關於科學和超現實主義的展覽(展覽的主題是與加文·帕金森的一場策展對話)。然而,在帕金森的原著(2008年)中,瓦羅卻缺席。值得讚揚的是,帕金森的確參考了女性在科學和藝術交叉領域的學術成就。

朵拉·馬爾的《歲月在等待著你》(1936)然而,從歷史中被寫出來的東西往往會永遠消失,雖然我沒有找到多少女性超現實主義者直接參與現代物理學的書面證據,但我確信它確實發生了;這些想法是不可抗拒的。梅萊·奧本海姆1964年的自畫像以其頭骨的負片著稱。朵拉·馬爾的《歲月在等待著你》,以它的標題和蜘蛛網的形象,可以說明愛因斯坦所說的時間的「頑固幻覺」——從正確的角度看,所有的事情都已經發生了,而且正在發生。

安傑勒斯·桑託斯·託羅埃拉,《世界報》(1929)觀眾可以從安格拉·桑託斯·託羅埃拉的《世界》中看到很多東西,其中的女性角色圍繞著一個球體,這個球體已經從原來的形狀變成了一個扭曲的立方體,讓人聯想到非歐幾裡得式的角度和線條,而大頭顱的女性則用從太陽取下的火焰來點亮星星。

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