斯蒂芬·奧恩斯一直覺得數學很吸引人。這位記者撰寫過關於該學科的文章,但最近他專注於那些遵循群論或旋轉等數學規則的藝術家所創作的驚人視覺吸引力作品。奧恩斯在2018年8月刊的《大眾科學》雜誌上向讀者展示了一系列這樣的影像和雕塑,文章名為“數字藝術”。現在,他帶著他的新書《數學藝術:真理、美與方程》(斯特林出版社,2019)迴歸,其中收錄了更多作品。在這本書中,他探索了數十件源於圓周率、旅行商問題、深奧幾何學等原理的藝術作品。最近,奧恩斯接受了《大眾科學》的採訪,談論了數學的美學以及書中他最喜歡的一些作品。
[以下是採訪的編輯稿。]
藝術和數學通常不會出現在同一個句子中。你是如何將它們聯絡起來的?
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多年前,我採訪了芭絲謝芭·格羅斯曼,一位使用三維列印技術用金屬製作數學雕塑的藝術家。她當時正在研究最小化面積的表面——它們可以用肥皂膜來建模。她最喜歡的作品之一是塞弗特曲面,它被一個古老、相互連線的形式,即博羅梅安環“鎖定”在原位,你可以在國際數學聯盟的標誌中看到它。她還建立了四維形狀的3D投影。我聽她講話時很著迷。後來我瞭解到關於數學與藝術的年度橋樑會議,以及這些領域之間存在著美麗的互動。
你是如何為這本書選擇藝術品的?
我想看看那些起源於數學概念的藝術。有一位名叫多蘿西婭·羅克伯恩的藝術家,她在許多作品中將集合論與紙、刨花板和原油結合在一起;我收錄了一件名為《標量》的作品。她的作品體現了數學,但它們之所以能作為藝術品成功,是因為它們挑戰你以一種新的、不同的方式去思考事物。我認為,數學驅動的作品不同於傑克遜·波洛克等可以用數學方式解釋為分形的作品,或展示黃金比例的繪畫、雕塑和建築。在我書中寫的作品中,數學從一開始就是它們的一部分。
你為什麼喜歡使用旅行商問題創作的藝術?
那是奧伯林學院的羅伯特·博世的作品。他痴迷於最佳化。旅行商問題是一個最佳化問題:他必須到達X個城市,並在他開始的地方結束,那麼最快或最短的路線是什麼,而不會重複?博世想向他的學生展示任何領域都可以進行最佳化,為了證明這一點,他選擇了最不可能的:視覺藝術。他重新創作了達芬奇的《蒙娜麗莎》,將其作為一系列點,然後用一條連續的線連線這些點,這條線是最短的路徑,而且永遠不會交叉。當你仔細觀察時,你會看到這條線將所有空間劃分為內部和外部。它解決了一個數學問題,但它顯然也具有美感。它促使你以一種新穎的方式思考事物,因此我認為它本身就是一件藝術品。
克羅基特·約翰遜,他創作了《哈羅德和紫色蠟筆》,在書中佔了很大篇幅。為什麼?
我喜歡克羅基特·約翰遜關於幾何學的繪畫。其中一幅名為《勾股定理的證明》。關於直角三角形三邊關係的定理,是我們所有人都必須在九年級前完成的。約翰遜的作品喚起了這種我們熟悉的關於證明和可信賴性的概念,並且在這種方式中顯得莊嚴。但它也是用彩色盒子和角度來慶祝。它有其自身的美麗。他把你認為你瞭解的定理放在了一個全新的背景下。
有沒有什麼讓你感到驚奇但又沒有寫進書裡的?
我希望你能看到亨利·塞格曼的虛擬現實專案,比如超立方體,它通常被畫成一個立方體內的立方體。他的藝術作品經常涉及到四維空間。我在書中展示了他參與創作的一個名為猴子看,猴子學的裝置的一些細節,但他在一次橋樑會議上做了它的增強現實演示,觀眾可以探索四維對稱性。這些高維圖形都被描繪成猴子的排列。如果要把這個包含在書中,我們可能需要一個應用程式和一些護目鏡。