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错误?还是科学艺术的奇迹?

2014.11.12

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  一位物理学家感叹,“这儿发生了什么奇迹?” ,图福特则笑说“我头一次听见‘错误’被形容为‘奇迹’。”

  逢原 编译

  费曼图,是诺贝尔奖得主、物理学家理查德﹒费曼在20世纪创造的,他用形象化的方式,直观地展现了量子场中各种粒子的相互作用,如散射、反应、转化……他的每张图,都表达出亚原子微粒的时空路径,图像整页整页地蕴含着数学奥妙。

  不久前,“理查德﹒费曼的认知艺术展”首展在纽约举办,让人们重新领略了费曼科学与艺术的玄妙。

  展览的设计者是爱德华﹒图福特,一位美国统计学家,耶鲁大学政治学、统计学、计算机科学荣休教授。他以信息设计而闻名,更是数据可视化的先驱者。在展览中,图福特利用金属雕塑,展现物理学著名的费曼图。《美国科学院院刊》(PNAS)不久前特别报道了他的“科学艺术”。

  图福特认为,“强化观看”——不借助词语直接通过观看获得意义,是艺术与科学的基础。他的图绘数据具备优雅的设计工艺,可以重现大量信息,通过“强化观看”视角,揭示与众不同的意义。对于图福特而言,费曼图属于“强化观看”的典型,几十年来他一直对费曼图情有独钟。

  费曼图的科学奥妙,在于粒子运动路径形成的顶点,图福特解释说,这就像排印设计,你如果让线条在恰当的地方弯曲,设计出的字母读起来便赏心悦目。费曼图具有同样的灵活性。图福特可以利用金属雕塑品的直线,或波浪线展示亚原子微粒的路径,同时改变路径长度。

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  金属雕塑由不锈钢和“留白”组成。不锈钢骨架浮于距墙十厘米处,在不同颜色、不同强度的光线中投射阴影。当观察者随步移位,阴影便开始与金属雕塑,进行相对运动,暗示着量子理论中亚原子微粒实际运动路径的不确定性。图福特说,在多重光源下,你就能得到多重的阴影。

  今年4月中旬,当“理查德﹒费曼的认知艺术展”,在伊利诺伊州的费米国立加速器实验室举办时,这次经历让图福特感到非常有趣。这个实验室的研究人员,每天都在使用费曼图,展品中的一些金属雕塑,恰好表达了费米实验室正在进行的实验。几百架金属雕像表征了近千个粒子运动路径的顶点,实验室的物理学家们在观展时,常常得到共鸣,他们仔细地研究雕塑,并核实它们在科学上的准确性。图福特回忆说,一位物理学家感叹,“这儿发生了什么奇迹?”

  “我头一次听见‘错误’被形容为‘奇迹’。”图福特笑道。金属雕塑的两个顶点缺少了预计中应被表现的光子发射。但完美主义者图福特解释,这或许不是错误,除非有人能够证实。

  图福特的展览同时包括“星级探险者”展:蒸汽式房车装饰着象征性的费曼图,一辆费曼曾用过的厢式车,也被他的图画装饰起来。费曼曾在这辆车里绘制费曼图。

  对于自己作品,图福特认为自己的艺术是抽象的,但这组金属雕塑属于表象艺术,它们“表象了一个抽象的事物”, 图福特这样解释作品“表象”与“抽象”的关系。

  图福特很享受在费米实验室的举办展览的这次经历,并希望能在瑞士的欧洲原子能研究中心,也举办一次这样的展览。

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