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瑞典科技博物館數學花園:融合數感、美感、體感設計的北歐遊樂場

Sharkie Lin_96
・2018/12/26 ・2663字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 485 ・五年級

我們曾在讓人好玩又好學的「數學遊樂場」,在台灣有嗎?一文中,分別介紹了美國華盛頓 Harry Thomas Sr. playground 與竹北嘉豐數學公園,也一起思考了臺灣的數學公園是否能能夠掙脫對數學的貧乏想像與設計[1]。那麼,還有沒有更多有意思的數學公園呢?

數學花園概念圖。
圖/Tekniska museet, Sweden 授權

2018 年的夏天我前往瑞典參加 Bridges 2018 全球數學藝術展覽與會議,在抵達瑞典科技博物館 (Tekniska Museet) 時發現了他們令人驚艷的「數學花園」(The Mathematical Garden)。這個於 2017 年 9 月開幕的數學花園是動物園島 (Djurgården) 博物館園區的最新景點[2],也是個令人興奮、融合數感、美感、身體感於一體的北歐數學遊樂場!

數學是描述宇宙秩序的學問,在生活中無所不在並且千變萬化,以圖樣、對稱、數列、碎形、黃金比例的形式存在於自然、藝術、音樂或是人類科技中;而數學花園提供了各種互動體驗,讓來到博物館的遊客可以自由探索數學的樂趣。接下來就讓我開始介紹數學花園的各項設計吧[1]!

家裡也好想有一組的五邊形鋪磚

從博物館的大門開始就有玄機:我們都看過磁磚是四邊形、六邊形甚至是三角形,但你有看過連續的五邊形鋪磚嗎?(延伸閱讀:五迷們難以達成的願望之一:用正五邊形磁磚鋪地板)如果沒有,現在就讓你看看!

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博物館大門口的五邊形鋪磚,這是業餘數學家瑪喬里.賴斯 (Marjorie Rice,1923-2017) 所設計的。原本只有高中學歷的她,讀了人稱葛老爹的科普專欄作者葛登能 (Martin Gardner,1914-2010) 在《科學美國人》的專欄後,開始研究起這個題目,並且發展了一套系統最終找出四種新型態的凸五邊形鋪磚[3]。

博物館門口的五邊形地磚來自瑪喬里.賴斯的發現。
攝影/Shark Lin

不過由於瑪喬里.賴斯去年 (2017) 離世,今年 Bridges 開幕演講也邀請了數學家桃樂絲.舒特內德 (Doris Schattschneider),聊聊這位家庭主婦在數學史上留下的傳奇故事[4]。

用雙腳走出答案的數學迷宮

面向博物館右側的是兩個看似簡單但其實相當狡猾的數學迷宮,在螢幕前面讀這篇文章的你,不妨也照著下圖圖說的規則試著解謎看看吧!我和我與會的小夥伴可是嘗試了好幾天才解出來啊!

從起點到終點,穿過線條的顏色必須紅藍相互交換,不能連續穿過同個顏色 (Every other blue, every other red maze)。
攝影/Shark Lin
只能向右轉,不能向左轉彎的迷宮(“Don’t turn left” maze)。 攝影/Shark Lin

一個人玩迷宮不夠過癮的話,在數學花園裡也可以揪夥伴一起玩。博物館門口兩側佇立著像盤子一般的拋物面,可以讓人試著找到拋物面的焦點後說悄悄話,問問你的夥伴在另一邊聽不聽得見?

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Parabolic dishes。
攝影/Shark Lin

不只有數感,再來點音感吧

英國數學家希爾維斯 (James Joseph Sylvester,1814-1897) 曾說過:「難道不能形容音樂是數學的感性,而數學是音樂的理性?」 (May not music be described as the mathematics of the sense, mathematics as music of the reason?)[5]

下圖右側高高低低的金屬管是由木琴構成,觀眾敲擊這些柱子會聽見不同音調但悅耳和諧的聲音,可以探索柱高與音調的關係培養數感與音感,進而演奏出屬於自己的音樂;左側地面則是石頭製成的黑色木琴,敲擊時的動作就像是在打鼓一般有韻律感。

音樂裡的數學區 (musical mathematics)。
攝影/Shark Lin

覺得只用手敲玩音樂不夠?在數學花園還可以卯起來大跳特跳。圖中最右方兩個女孩正在九宮格金屬板上遊玩,藉由身體感的律動撞擊下方的金屬片製造出悅耳的聲音,就像在一台數學跳舞機上盡情舞動;另一個可以踏上去的遊具是前方的白色柱子,其高度代表不同的分數,如 1/7、1/6、1/2、1/1,呼應音樂裡不同音之間的頻率比關係,踏在上方就像是踩高蹺需要專注才能平衡。

自然界無所不在的數學密碼

造型靈感來自鸚鵡螺線 (nautilus shell) 的滑梯,兼具數感、美感以及遊樂場設計中重要的身體感,讓孩子在攀爬時覺得十分刺激且充滿挑戰性,對於數學有多重體驗與記憶,不只是課堂的考題。

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鸚鵡螺線滑梯 (The nautilus slide)。
攝影/Shark Lin

自然界之中無處不藏著數學的密碼,除了滑梯之外,還有以瑞典數學家科赫命名的科赫曲線 (Koch curve) 之造形柵欄,依照費氏數列分支的亭子,以及遊樂場地面貫穿整個數學花園的黃金螺線,希望讓大家從自然中認識黃金比例、費氏數列與碎形。

科赫曲線 (Koch curve) 柵欄與費氏數列涼亭。
攝影/Shark Lin

不僅如此,附近還有一些箱子種植向日葵與雛菊,會議結束約一個多月遇上向日葵收成,科技博物館邀請 Bridges 2018 的與會數學家、藝術家提供名字與一句想對孩子說的話,將綁在向日葵上面分送給 5 至 7 歲的孩童,讓他們可以認識來自世界各地的數學家與藝術家。

認識世界各地不同的人和文化還有不一樣的角度:數學花園的魔方陣 (magic square) 並非僅以傳統西方的視角詮釋,而是以中國傳說故事裡在洛水出現的神龜背上刻的九宮花紋或圖點呈現[6];一旁可讓孩童攀爬的柱體高度則是呼應龜殼上的點數。

洛書神龜與魔方陣。
攝影/Shark Lin

最後是由許多三角形構成的大型多面體遊具,小孩與大人可以踏著繩子攀爬,需要身體的協調、平衡以及對於踏點的判斷,才能順利在多面體中穿梭與擺動。

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三角形構成的多面體遊具。
攝影/Shark Lin

而其中最數學的玩法,是數學家亨利·西日曼 (Henry Segerman) 號召的手牽手 360 大合照,大家都玩得不亦樂乎。

註釋

數學花園在設計上分成四大類,分別是:

  1. 自然中的數學 (mathematics in nature)
  2. 音樂裡的數學 (musical mathematics)
  3. 演算法、最佳化與迷宮 (algorithms, optimization and mazes)
  4. 形狀、胚騰、鋪磚 (shapes, patterns and tessellations)

由於說明牌的遊具規劃與現場有少許出入,因此本文並未詳列四大類型的每個遊具,而是選擇介紹互動性與趣味性較高的設計。在官方網頁中,策展人 Lars Paulsson 也有建議幾種玩法

參考資料

  1. Shark Lin,「讓人好玩又好學的「數學遊樂場」,在台灣有嗎?」,2017
  2. The Mathematical Garden – Tekniska museet,2017
  3. UniMath,[幾何學突破] 發現凸五邊形鋪磚的第 15 型,2015
  4. Doris Schattschneider, Marjorie Rice and Her Pentagonal Tilings, Proceedings of Bridges 2018: Mathematics, Art, Music, Architecture, Education, Culture, 2018
  5. 蔡聰明,音樂與數學:從弦內之音到弦外之音,1994
  6. 趙崇良,失落的古文明:「河圖洛書和八陣圖」之我見,2010
  • 本次旅行獲得財團法人國家文化藝術基金會國際交流計畫補助。
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Sharkie Lin_96
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在國二無聊的早自習意外發現數學的趣味,因此近來體驗到數學研究、藝術創作、採訪寫作、展覽策劃、資優教育等工作。不是念數學也不是學藝術,但樂於從多元視角聊聊數學的各種姿態,以及進行數學藝術創作,希望能為世界帶來一點樂趣。科普部落格〈鯊奇事務所〉https://medium.com/sharkie-studio,聯絡信箱 sharkgallium@gmail.com

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除了蚯蚓、地震魚和民間達人,那些常見的臺灣地震預測謠言
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/02/29 ・2747字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

災害性大地震在臺灣留下無數淚水和難以抹滅的傷痕,921 大地震甚至直接奪走了 2,400 人的生命。既有這等末日級的災難記憶,又位處於板塊交界處的地震帶,「大地震!」三個字,總是能挑動臺灣人最脆弱又敏感的神經。

因此,當我們發現臺灣被各式各樣的地震傳說壟罩,像是地震魚、地震雲、蚯蚓警兆、下雨地震說,甚至民間地震預測達人,似乎也是合情合理的現象?

今日,我們就要來破解這些常見的地震預測謠言。

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漁民捕獲罕見的深海皇帶魚,恐有大地震?

說到在坊間訛傳的地震謠言,許多人第一個想到的,可能是盛行於日本、臺灣的「地震魚」傳說。

在亞熱帶海域中,漁民將「皇帶魚」暱稱為地震魚,由於皇帶魚身型較為扁平,生活於深海中,魚形特殊且捕獲量稀少,因此流傳著,是因為海底的地形改變,才驚擾了棲息在深海的皇帶魚,並因此游上淺水讓人們得以看見。

皇帶魚。圖/wikimedia

因此,民間盛傳,若漁民捕撈到這種極為稀罕的深海魚類,就是大型地震即將發生的警兆。

然而,日本科學家認真蒐集了目擊深海魚類的相關新聞和學術報告,他們想知道,這種看似異常的動物行為,究竟有沒有機會拿來當作災前的預警,抑或只是無稽之談?

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可惜的是,科學家認為,地震魚與地震並沒有明顯的關聯。當日本媒體報導捕撈深海魚的 10 天內,均沒有發生規模大於 6 的地震,規模 7 的地震前後,甚至完全沒有深海魚出現的紀錄!

所以,在科學家眼中,地震魚僅僅是一種流傳於民間的「迷信」(superstition)。

透過動物來推斷地震消息的風俗並不新穎,美國地質調查局(USGS)指出,早在西元前 373 年的古希臘,就有透過動物異常行為來猜測地震的紀錄!

人們普遍認為,比起遲鈍的人類,敏感的動物可以偵測到更多來自大自然的訊號,因此在大地震來臨前,會「舉家遷徙」逃離原本的棲息地。

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當臺灣 1999 年發生集集大地震前後,由於部分地區出現了大量蚯蚓,因此,臺灣也盛傳著「蚯蚓」是地震警訊的說法。

20101023 聯合報 B2 版 南投竹山竄出蚯蚓群爬滿路上。

新聞年年報的「蚯蚓」上街,真的是地震警訊嗎?

​當街道上出現一大群蚯蚓時,密密麻麻的畫面,不只讓人嚇一跳,也往往讓人感到困惑:為何牠們接連地湧向地表?難道,這真的是動物們在向我們預警天災嗎?動物們看似不尋常的行為,總是能引發人們的好奇與不安情緒。

如此怵目驚心的畫面,也經常成為新聞界的熱門素材,每年幾乎都會看到類似的標題:「蚯蚓大軍又出沒 網友憂:要地震了嗎」,甚至直接將蚯蚓與剛發生的地震連結起來,發布成快訊「昨突竄大量蚯蚓!台東今早地牛翻身…最大震度4級」,讓人留下蚯蚓預言成功的錯覺。

然而,這些蚯蚓大軍,真的與即將來臨的天災有直接關聯嗎?

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蚯蚓與地震有關的傳聞,被學者認為起源於 1999 年的 921 大地震後,在此前,臺灣少有流傳地震與蚯蚓之間的相關報導。

雖然曾有日本學者研究模擬出,與地震相關的電流有機會刺激蚯蚓離開洞穴,但在現實環境中,有太多因素都會影響蚯蚓的行為了,而造成蚯蚓大軍浮現地表的原因,往往都是氣象因素,像是溫度、濕度、日照時間、氣壓等等,都可能促使蚯蚓爬出地表。

大家不妨觀察看看,白日蚯蚓大軍的新聞,比較常出現在天氣剛轉涼的秋季。

因此,下次若再看到蚯蚓大軍湧現地表的現象,請先別慌張呀!

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事實上,除了地震魚和蚯蚓外,鳥類、老鼠、黃鼠狼、蛇、蜈蚣、昆蟲、貓咪到我們最熟悉的小狗,都曾經被流傳為地震預測的動物專家。

但可惜的是,會影響動物行為的因素實在是太多了,科學家仍然沒有找到動物異常行為和地震之間的關聯或機制。

遍地開花的地震預測粉專和社團

這座每天發生超過 100 次地震的小島上,擁有破萬成員的地震討論臉書社團、隨處可見的地震預測粉專或 IG 帳號,似乎並不奇怪。

國內有許多「憂國憂民」的神通大師,這些號稱能夠預測地震的奇妙人士,有些人會用身體感應,有人熱愛分析雲層畫面,有的人甚至號稱自行建製科學儀器,購買到比氣象署更精密的機械,偵測到更準確的地震。

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然而,若認真想一想就會發現,臺灣地震頻率極高,約 2 天多就會發生 1 次規模 4.0 至 5.0 的地震, 2 星期多就可能出現一次規模 5.0 至 6.0 的地震,若是有心想要捏造地震預言,真的不難。 

在學界,一個真正的地震預測必須包含地震三要素:明確的時間、 地點和規模,預測結果也必須來自學界認可的觀測資料。然而這些坊間貼文的預測資訊不僅空泛,也並未交代統計數據或訊號來源。

作為閱聽者,看到如此毫無科學根據的預測言論,請先冷靜下來,不要留言也不要分享,不妨先上網搜尋相關資料和事實查核。切勿輕信,更不要隨意散播,以免造成社會大眾的不安。

此外,大家也千萬不要隨意發表地震預測、觀測的資訊,若號稱有科學根據或使用相關資料,不僅違反氣象法,也有違反社會秩序之相關法令之虞唷!

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​地震預測行不行?還差得遠呢!

由於地底的環境太過複雜未知,即使科學家們已經致力於研究地震前兆和地震之間的關聯,目前地球科學界,仍然無法發展出成熟的地震預測技術。

與其奢望能提前 3 天知道地震的預告,不如日常就做好各種地震災害的防範,購買符合防震規範的家宅、固定好家具,做好防震防災演練。在國家級警報響起來時,熟練地執行避震保命三步驟「趴下、掩護、穩住」,才是身為臺灣人最關鍵的保命之策。

延伸閱讀

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在數學中尋找想像力的自由——《生而為人的13堂數學課》
臉譜出版_96
・2022/03/28 ・2312字 ・閱讀時間約 4 分鐘

  • 作者/ 蘇宇瑞 
  • 原文作者/ Francis Su
  • 譯者/ 畢馨云

存在於數學中的第四個自由,是想像的自由

如果探索是在尋找已經存在的東西,那麼想像就是在建構新的想法,或至少對你來說是新的想法。凡是在沙灘上堆過沙堡的孩子,都知道一桶沙子的無限潛力,同樣的,康托也曾說過:「數學的本質就在於它的自由。」[3](康托在19世紀後期做出開創性的研究成果,讓我們首度對無限的本質有了清楚的了解。)

他的意思是,數學不像科學,研究的主題未必和特定的實物有關,因此數學家在能夠研究的題材上,不像其他科學家那樣受限。數學探險家可以運用她的想像,砌出她心目中的任何一座數學城堡。

拓撲學帶領我們進入想像的空間

我的拓撲學課傳授了想像的實踐。正如前面提到的,拓撲學在研究幾何物件受到連續拉伸時會保持不變的性質。

如果我讓一個物件變形,且沒有引進或移走「洞」,那麼從拓撲學的角度,我並沒有改變它。因此,橄欖球和籃球在拓撲學上是相同的,因為其中一個形狀可以變形成另一個;另一方面,甜甜圈和橄欖球在拓撲學上就是不一樣的,因為你必須在橄欖球上戳一個洞,才可以把它變成甜甜圈。

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拓撲學是很有趣的主題,因為我們可以用奇奇怪怪的方式把東西切割開、黏起來或拉伸,來做出各種很妙的形狀。我們常想像在這些形狀裡面走動,所以稱它們為空間

拓撲學愛好者非常樂在想像他們自己的怪異空間,通常是為了回答某個奇特的問題,例如「是否存在具有這種或那種病態的物件?」。(對,我們在數學上會用到病態一詞,是在描述奇怪或異常的表現,就像在醫學中一樣。)然後會用腦袋聯想出一個例子。

舉例來說,有和田湖(Lakes of Wada):可在地圖上繪出,且邊界完全相同的三個相連區域(「湖」);位於其中一座湖的邊上的任何一點,一定會在所有三座湖的邊上。這個建構是以發明它們的數學家和田健雄(Takeo Wada)的名字命名的。還有夏威夷耳環(Hawaiian earring),這是個華麗的物件,上頭有無限多個逐次變小的環,全相切於一個點。[4]

這個碎形圖有三個區域(深色、中間色和淺色的「湖」),有相同的邊界,但與原始和田湖不同的是,圖中的每個湖都由不連通的水池組成。
圖/生而為人的13堂數學課
夏威夷耳環。圖/生而為人的13堂數學課

亞歷山大角球的病態空間

病態空間(pathological space)有個相當著名的例子(至少在數學家當中很有名),就是亞歷山大角球(Alexander horned sphere)。球是呈泡泡形狀的曲面,正圓球表面的空間具有「單連通」(simply connected)這個性質,意思大致上就是,如果你在球的表面拿著一條繩子,把兩端繫在一起,做成一個圈,那麼所繫成的圈不會卡在球上,永遠可以從球上移走,與球分離。(甜甜圈就截然不同了,它表面的空間不是單連通的:如果把繩子的一端穿過甜甜圈中心的洞,再把兩端繫在一起,你就無法讓繩圈脫離甜甜圈。)

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1924年,J. W. 亞歷山大(J. W. Alexander)在想像他的帶角球時,思考了一個問題:有沒有可能用某種奇特的變形方式,讓泡泡上的相異兩點永遠不會相碰,但泡泡表面的空間又不是單連通的?

起先亞歷山大認為,不管哪個變形泡泡的表面都一定是單連通的。[5]但後來他舉出了一個表面不是單連通的例子!他的假想結構可以描述如下(這不完全是他的結構,但在拓撲學上是相同的):取一個泡泡,擠出兩個「角」,接著再從每個角擠出一對捏起的手指,且讓這兩對捏起的手指幾乎相扣在一起。因為捏起的手指並沒有完全相碰,所以你可以在更小的尺度上重複這個步驟,從前面各組手指擠出一對細小的捏合手指,相扣但沒完全相碰。像這樣繼續做下去,做到極限,就會得到亞歷山大角球。

環繞在其中一個初始角底部的繩圈,無法從帶角球脫離,原因正是相扣手指鉗的極限過程。如果指鉗在某個階段結束,沒有做到極限,那麼繩圈就很容易脫落了。這種令人驚奇的結構,不僅需要靠想像力思考,還需運用想像力去驗證帶角球在極限時確實仍是一個球。

亞歷山大角球。圖/生而為人的13堂數學課

你可以想像把圖放大,去看接連各層級的捏角的碎形本質:在細節的每個層級,景象看起來都相同。

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想像力是我們的超能力

想像的自由為數學注入了夢幻般的特性。許個願,瞧!你的夢想成真了。

如果在每個階段我們都有機會運用想像力,數學學習的樂趣會多出多少?你不必從事高等數學,就能運用想像力。

在算術中,我們可以嘗試建構出帶有奇特性質的數;能被你出生年月日的所有數字整除的最小數字是多少?你能不能找出連續十個不是質數的數?

在幾何學中,我們可以設計出屬於自己的圖案,探究它們的幾何性質;你喜歡的圖案裡有哪些對稱性?

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在統計學中,我們可以考慮一個資料集,想出有創造力的視覺化方法;哪些方法的特點最好?

如果你是從枯燥的教科書上學數學,那就看看能不能把問題改造一下,以提升你的想像力,這麼做就是在讓你鍛鍊想像的自由。

摘自《生而為人的13堂數學課:透過數學的心智體驗與美德探索,讓你成為更好的人的練習》,2022 年 1 月,臉譜出版
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臉譜出版_96
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臉譜出版有著多種樣貌—商業。文學。人文。科普。藝術。生活。希望每個人都能找到他要的書,每本書都能找到讀它的人,讀書可以僅是一種樂趣,甚或一個最尋常的生活習慣。

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用社群的力量讓數學跨出同溫層,成為驚艷全球的藝術展演──Bridges 2018研討會(下)
Sharkie Lin_96
・2018/12/28 ・4161字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 537 ・八年級

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Bridges 從 1998 年開始舉辦,是個一年一度以數學為主的大型全球聚會,結合藝術、音樂、建築、教育與文化,是國際間知名的跨領域會議。

如果數學是藝術創作的繆思女神?來自全球的數學藝術展覽── Bridges 2018 研討會(上)這篇文章中,我介紹了許多才華洋溢的數學家與藝術家,在Bridges 2018數學藝術展覽的精彩作品。

這回我想談談 Bridges 在什麼因緣之下展開,又是什麼力量成就了 Bridges 這種超跨領域又盛大的會議?這個活動有何獨到之處,讓紐約數學博物館 (MoMath) 館長都親自飛來斯德哥爾摩參加 Bridges 2018?

Bridges 2018文宣。圖/Bridges 2018

Bridges 的斜槓創辦人-雷薩.沙爾汗吉

要回答這些問題就必須提到 Bridges 的創辦人──雷薩.沙爾汗吉 (Reza Sarhangi,1952–2016),一位多才多藝的斜槓。生於伊朗的他從年輕時就醉心於波斯裝飾圖樣,對蘊含其中的數學藝術深感興趣,因而探索了相關領域。這樣的成長方式使得沙爾汗吉不但是數學教授,還是平面設計師、戲劇教師、劇作家、劇場導演、道具設計師1,我讀資料讀到這邊只覺得實在太厲害了,只想大喊有神快拜!

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Bridges 創辦人沙爾汗吉 (Reza Sarhangi,1952–2016) 。圖/Bridges Organization。攝於 Bridges 2010

移民美國後的他在大專院校教書,更是將豐沛的人文與數理素養體現在課程中,大受學生好評。懷著將數學與藝術跨領域學科相互交流與對話的夢想,便在自己任教的學校創立一年一度的 Bridges 研討會。

這樣的理念感染了許多人,使得 Bridges 從只是一個大學裡的小型活動,逐步發展成全球最大的數學藝術活動與社群,主辦地點遍佈北美、歐洲與亞洲(2014年於首爾舉行)。

沙爾汗吉雖然因病去世[註1],但早期為了方便推動 Bridges 創立了委員會,希望藉由社群的力量延續這樣的跨域精神。也因此 Bridges 的名號愈來愈響亮,每年都聚集數以百計的各路高手,在數學與藝術之中迸裂出更多火花,讓幾百個人聚集在一起,共同創造出數學的樂趣。

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接下來就讓前去參展的我,帶回 Bridges 2018 數學藝術活動(詳細議程)的第一手觀察,看看數學如何與電影、戲劇、短片、詩歌、音樂、科技、時尚、舞蹈、教育等眾多領域撞擊出 Bridges 的獨特魅力!

數學聚光燈──數學電影/戲劇/短片競賽

博物館之夜播出了一部由 Bridges 參與者在 2015 年跨國製作,片長 24 分鐘的跨國科學考察電影 La Figure de la Terre。故事劇情主要是十八世紀法國數學家皮埃爾.莫佩爾蒂 (Pierre Louis Moreau de Maupertuis) 與瑞典天文學家安德斯.攝爾修斯 (Anders Celsius),一起至瑞典拉普蘭 (Swedish Lapland) 量測地球形狀的故事。有沒有覺得 Celsius 這個姓氏很熟悉呢?沒錯,這就是攝氏溫度的攝氏!

科學考察電影 La Figure de la Terre,由 Bridges 參與者歐斯莫.沛昆恩 (Osmo Pekonen) 與約翰.斯通 (Johan Sten) 主演。圖/Bridges 2018

除了科學考察電影,Bridges 還有戶外數學劇場零距離演出!數學戲劇 Witches of Agnesi(阿涅西的女巫,也同時是箕舌線)在博物館旁邊的草坪,演出三位不同時代女性數學家穿越時空的神秘下午茶聚會,彼此分享她們的生命與職涯故事。

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三位故事主角分別是曾經上過 Google Doodle 的瑪利亞.阿涅西 (Maria Gaetana Agnesi)、北歐第一個女性教授的索菲婭.柯瓦列夫斯卡婭 (Sofya Kovalevskaya)、被愛因斯坦譽為數學史上最重要的埃米.諾特(Emmy Noether,延伸閱讀:埃米.諾特──蹣跚而行的仁厚數學家)。

Bridges 還有戶外數學劇場零距離演出!攝影/Shark Lin

編劇蘇珊.格羅夫斯基 (Susan Gerofsky) 與導演史蒂夫.亞伯特 (Steve Abbott) 只帶著劇本就來到 Bridges 會議現場徵演員、歌者、音樂家、技術人員,最後演出長達 50 分鐘,每位主角還有自己的主題曲與樂隊伴奏。整齣戲劇具有科學與性別意識不落俗套,非常佩服 Bridges 社群的力量,可以在短時間內聚集一群充滿創造力與行動力的數學藝術同好,完成這齣戲劇。不只電影與戲劇,Bridges 還有數學短片徵件競賽,可以在線上觀看充滿創意的數學短片

為數學朗讀──數學詩之美

Bridges 的一大主軸是文化,而詩凝鍊了文化的精華。Bridges 的詩歌朗讀從 2011 年開始,每年都會讓愛好者一起分享與朗讀詩,今年主辦方也將歷年的作品集結成冊。在我看來這件事頗具意義,即使詩的群眾相對少數,但只要敢在 Bridges 發聲,一切都有可能發生,我想這也是為什麼 Bridges 跨越的領域可以如此之廣。

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數學詩朗讀。攝影/Shark Lin

一首數學歌的誕生──數學也能這麼好聽

以科學創意 MV 聞名的 OK Go 樂團的主唱達米安.庫拉什 (Damian Kulash) 曾受邀至 Bridges 2017 演講;最近 OK Go 與 Google 合作發展了OK Go Sandbox 計劃,此計畫主要是提取 OK Go 的 MV 中的數學/科學素材,提供教育工作者協助學生探索 STEAM (Science, Technology, Engineering, Art, and Mathematics)。OK Go Sandbox 計劃也在 Bridges 2018 開設工作坊,讓大家自由探索生活中各種物品搭配之後的聲音特性,以及製造出屬於自己的音樂。

正式音樂之夜 (formal music night) 有兩場表演[註2],第一場是混合遊戲、音樂、科技與數學的互動表演──Mathrix。四位玩家在下棋的時候會因為棋子移動的位置與方向,使得合成器產生不同的電子音樂,運用策略贏得遊戲同時也要考量音樂的悅耳程度,還真是一款高難度的遊戲啊!

話說回來,Bridges 2019 將在克卜勒大學 (Johannes Kepler University) 與林茲電子藝術中心 (Ars Electronica Center) 舉辦,相信會有更多數學、科技與音樂的碰撞。

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如果說正式音樂之夜是主辦國家精心準備的表演,那麼非正式音樂之夜 (informal music night) 就是屬於 Bridges 社群的盛會,只要想表演的人都可以登記上台,全場不可預期又充滿創意!

多面體男子合唱團。攝影/Shark Lin

到了之夜的尾聲,出現這首有才的改編歌曲 “Don’t Worry, Be Bridges”,頓時覺得非常幸運和感動能夠來到 Bridges,可以和愛好數學藝術的夥伴齊聚一堂,更多的改編歌歌詞可見此連結

改編自 ”Don’t Worry, Be Happy” 歌曲的  “Don’t Worry, Be Bridges” 。攝影/Shark Lin

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數學潮流──數學藝術時尚秀

在非正式音樂之夜,Bridges 今年新增了一場非常特別的表演──數學藝術時尚秀 (Math + Art Fashion Show)。在這場動態秀,金工(或珠寶)、服飾、配件等設計透過充滿自信模特兒的身體與走秀,散發出屬於幾何藝術的時尚美感。

數學時尚秀。圖/Sujan Shrestha

在這裡,每一場表演、每一場講座,分享者的眼神都是亮的,說到數學藝術就有止不住的興奮感;對我來說參加 Bridges 就像是回家那樣親切,感到彼此不分種族與國界。

數學時尚秀。圖/Sujan Shrestha

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舞動數學──跳出你心中的數學

幾何金工時尚還能和舞蹈跨界合作!瑞典設計師莉娜.畢爾戈思朵特 (Lena Birgitsdotter) 與舞者伊娃.英格瑪森 (Eva Ingemarsson) 製作了一段優雅且富有詩意的舞作──Aerial Cube/Concrete,藉由可動的頂點設計,立方體便可產生無限的幾何形態:

這讓我想到台灣單挑概念工作室的PRISM01幾何金工創作與舞者趙敦毅的舞立方表演。在她們的分享會後,我前去介紹台灣的金工設計與幾何舞蹈,發現瑞典與台灣作品的相異與相同;可以確知的是,即使遠在地球的兩端,人類追求數學幾何之美的心靈是相通的。

相對於 Aerial Cube/Concrete 的獨舞,Dance your PhD (跳出你的博士論文) 2017 年獲勝者南西.薛利奇 (Nancy Scherich) 編了一齣以辮群為主題的當代舞作-Representations of the Braid Group。

在舞作中,薛利奇運用了三大原則吸引觀眾的目光:將計算過程中使用到的矩陣加以視覺化 (look for visuals in your computations),注重舞台整體效果的他們製造出一些抽象的場景 (create abstract landscapes),並且在舞者或週遭環境標上一些明顯的線索與標籤 (use visual clues and labels),讓觀眾更容易進入狀況。

在 Bridges 2018 的講座「Turning Math into Dance」中,薛利奇分享了創作緣由與概念。數學家認為,不可能把數學的美傳播出去;對一般人來說,數學是可怕駭人的,兩者之間有極大的鴻溝。

薛利奇希望藉由舞蹈翻轉一般民眾對於數學的印象,對她個人而言,跳舞和研究數學都是生命中不可或缺的熱情,因此她決定以舞蹈跳出她的博士研究(延伸閱讀:Dance Your Ph.D.:看不懂科學研究?那就用舞蹈跳給你看!),也因此登上了《科學-Science》期刊,我在講座現場完全可以感受到她對這件事的專業與熱情!

數學捕手──玩轉生活中的數學教育

Bridges 的家庭日 (Family Day) 為一般民眾準備了許多工作坊(點我連結),包括摺紙、手作、桌遊、益智玩具、環境聲音感測、科學秀、體感幾何、自造小旅行、VR 幾何體驗等活動,也開放數學藝術展覽、數學劇場、數學詩朗讀、短片欣賞供民眾參與,根本無一處不是數學的守備範圍,我在現場只覺得目不暇給非常精彩,十分羨慕瑞典的大人與孩童可以一次體驗到來自全球的數學藝術活動。

家庭日活動。圖/Sujan Shrestha

一起成為數學與藝術的 Bridges 吧!

Bridges 建立了許多橋梁,讓數學與其他領域有著趣味與深刻的鍵結;每位參與的人都是一座橋,回去各自的國家以後成了一座又一座的橋,把數學的美感與樂趣推廣到世界各地。

透過這幾天的觀察,我發現台灣的數學藝術其實不輸外國,也不禁尋思台灣未來是否有可能舉辦 Bridges 研討會?或許未來哪一年,台灣也能夠辦這樣的大型活動。因為結合數學與藝術的超能力,就來自人類無垠的想像力!

註解

  • 註1:2018 年也有具紀念意義的攤位,介紹剛去世的知名數學藝術家 Koos Verhoeff 與他在世界各地的作品(如海德堡購物中心 Mathematikon 的大型雕塑),讓人深深感覺到 Bridges 是個相當溫暖的社群。資料來源:沙爾汗吉紀念網頁
  • 註2:正式音樂之夜 (formal music night) 的第二場表演則是請到瑞典音樂團體 Varité Velociped,他們的音樂表演雖然和數學關聯較小,但擁有高超的音樂技巧、嗨翻全場的幽默感(像是用睡褲進行演奏)與文化感染力,以 ABBA 經典歌曲與美國民謠大合唱獲得高度共鳴與歡樂。

參考資料

  1. Shrestha, S., Mathematics Art Music Architecture Education Culture. Nexus Network Journal, 2018. 20(2): p. 497-507.

延伸資料-Bridges 2018相關網站

  1. 官方網站
  2. 線上藝廊
  3. 相關活動
  4. 論文集
  5. 詳細議程
  6. 家庭日活動

本次旅行獲得財團法人國家文化藝術基金會(國藝會)國際交流計畫補助。

Sharkie Lin_96
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在國二無聊的早自習意外發現數學的趣味,因此近來體驗到數學研究、藝術創作、採訪寫作、展覽策劃、資優教育等工作。不是念數學也不是學藝術,但樂於從多元視角聊聊數學的各種姿態,以及進行數學藝術創作,希望能為世界帶來一點樂趣。科普部落格〈鯊奇事務所〉https://medium.com/sharkie-studio,聯絡信箱 sharkgallium@gmail.com