科學心靈的藝術探索

這個世界存在什麼？世界是規律運行的嗎？這些絕對是科學探索的核心問題！而世界知名的平面藝術家，被封為「錯覺藝術大師」、「20世紀科學與藝術合謀的奇花」的艾雪，精采神妙地運用版畫藝術進行解題與深究，帶給人們的不只有科學知識的增長，也富含科學心智的感動。有人主張，艾雪的作品是數理邏輯與平面藝術的無限結合，是心理遊戲與空間透視的趣味解謎；對外界的解讀，艾雪也曾迷惑地說：「對我來說，這些作品到底是數學？還是藝術？仍然是個疑問。」

莫里茲．柯奈利斯．艾雪（Maurits Cornelis Escher）是荷蘭的雷歐瓦登市人，生於1898年6月17日。中學時美術課是由梵得哈根（F.W. Van der Haagen）教導，奠立了他在版畫方面的技巧。21歲時進入哈爾倫建築裝飾藝術專科學校讀三年，在該校受到一位老師美斯基塔的木刻技術訓練，這位老師的強烈風格，對艾爾後來的創作影響很大。艾雪曾說：「如果我們想建構一個宇宙，不能讓他是模糊不清的抽象物，而必須是可以識別的具體形象。」這無疑是一種科學甚至科技精神的「原型」。他的代表風格是建立在對於限定平面空間的配置思考而來的，例如「規則劃分的平面」，與由此發展而來的「滑動反射」、「轉換」、「軸心分裂」原則，以及後來走入的立體規則劃分平面，甚至到更加複雜的圓形規則劃分平面。由於他作品所顯露的規律但又充滿抽象概念的內容，常使許多數學家將艾雪的版畫，與數學或幾何定則連結……2011年，巴西里約的「艾雪的魔幻世界」，成為全球最受歡迎的展覽，每日平均參觀人數9677人，近期在有心人士與團體的策展及安排下，於台北故宮博物院以同名主題「艾雪的魔幻世界」展出，原本已是一場華麗豐盛的藝術饗宴，知曉內容意涵與創作背景，更能獲得一種「藝術科學新品種」的領會！

觀賞艾雪的作品總讓人思緒澎湃，聯想的向度與層面也會如其風格般地廣闊無彊，像是觀展當日，我不禁想到：如果學子表達強烈的理工興趣與繪畫偏好，那麼社會、學校、家長和學子將如何按照現今喊得滿天嘎響所謂「適性揚才」準則加以栽培？會從「理工為主，繪畫為輔」（或反之）加以定位，或是以「理工為業，繪畫為樂」（或反之）從事輔導，還是最後無奈而「務實」地選擇「棄畫從理」（或反之）？總覺得現今「流行」的「適性揚才」當中之「性（性向？）」，很多成分上要不是指一種個人片面的「喜惡偏好」，要不就只是一種可估價、可販賣的經濟技能（將來在社會市場上能找到待遇好一點的工作），僅此而已，並非甚至無關世界的真理與良善，距離真正的生活、生命與人類「本性」也十分遙遠，探其核心思想，它仍是將人們與其發展以「分門別類」的「效率生產製造觀」！？

艾雪讓世人驚艷的這些作品並無法滿足自己，他如同科學家一樣地探索世界，認識世界萬物的極限和基本規則。因此，他創造出一派新的研究領域，稱為「進化分割」（evolutionary tiling），一種不斷變化的分割方式，而這種變化本身是唯一不變的因素。歐幾里德在「幾何原本」書中證明：在三度空間中，只有五種正多面體可以無空隙地堆疊填滿整個空間，正式所謂的「柏拉圖立體」（Platonic solids）（正四面體、正六面體、正八面體、正十二面體、正二十面體）。但是我們所知道的世界，並不是一個柏拉圖立體，這也是為什麼艾雪經常運用非歐幾何學。「非歐幾何的世界呈現了豐富的可能性，因此是數學家的研究重點。但是在現實世界中，我們透過有限的感官認識它，嘗試提升二維平面也能產生新奇的見解。」

credit: CC by Barbara.Doduk@flickr

前些日子品讀維克多･巴巴納克《為真實世界設計》、杰･哈爾曼《大黃蜂飛得比波音747還快》、尼爾･波斯曼的《通往未來的過去》，題材迥異，卻正巧皆對現代文明在工業革命以後結合科技專業（分門別類）的科學發展中出現的扭曲、偏差、疏漏甚至荒謬提出了擲地有聲的批判，應當也某種程度地呼應了波普對孔恩思想為主流的科學哲學觀當中成王敗寇式的「歷史主義」的嚴厲指控，都不禁讓人重新審思：現今存在、流傳下來（去）（即便透過所謂的典範轉移）、競爭勝出的科學型態與科技文明，像是學術學院領導與主宰、同儕審查、科學期刊計點制度、企業研發、團隊競爭型計畫科研、科研傾斜商業…，這些建制與形式上「贏者全拿」的狀態是否就是較好較優的？在文明的演進中，我們是不是貶抑了一些也失缺了一些其實真好真優的科學人、事、物？如果答案為是，除了重新質疑自啟蒙年代以來科技樂觀主義者所持有的「進步主義」，我們是否反而應該對未來文明的可能性懷抱更多的投入與希望？

2013年，國立臺灣師範大學數學系許志農教授及其團隊，以「遊戲中的數學，數學中的遊戲」獲得國科會科學教育發展處的補助，剖開了艾雪作品中謎踪式的構圖，將藝術作品中蘊藏的幾何規律解構出來。「艾雪生活在二十世紀藝術繁盛時期，但他不屬於任何畫派，他就是艾雪。艾雪不僅在藝術界享有盛名，影響及於當代數學、科學、心理學界，以及科幻小說、文學設計與蒙太奇藝術，他留下充滿巧思的作品，至今仍令各界神往。」除此之外，細看艾雪的魔幻世界，會發現其中對於人性與社會的關懷，以及艾雪長久以來對於不同科學問題的興趣，例如他在凹凸形體鑲嵌的研究上，有其精闢的見解，甚至促成「結晶學」這門新興學門的精進，而在其他平面分割的作品裡，「則透過圖像與背景的操弄變換，或是無限推展的手法，試圖創造出一個無限的規律。」

觀賞艾雪大力著墨的「不可能存在的事物」系列作品，例如「上下階梯」（運用在數學界頗富盛名的潘洛斯（R. Penrose）階梯）、「水瀑」，更是發人省思。「通過利用人腦的弱點和扭曲的角度來看，艾雪成功地使我們相信我們所看到各種不可能的事物，這場『騙局』是那麼有說服力，因為我們的大腦被強制輪流注意畫作不同的細節，在這些作品中的任何一個細節都是可能發生並合乎邏輯的，但所有細節整體組合起來卻是不可能發生的（例如永動機）。」這一成就與向度，無非鄭重宣告也提醒世人，就算「證據說話、眼見為憑、資訊充分」的正確方式與精準觀點，仍無法完全排除結論整體的荒謬性！

「這個世界存在什麼？世界是規律運行的嗎？艾雪雖沒有替這些問題提供明確的解答，但是他成功地琢磨問題，無論在藝術或科學上都得到了顯著的成就。艾雪透過畫作，一再探索人類如何觀察自然、理解自然，甚至預測大自然的運行法則。」這次故宮博物院「艾雪的魔幻世界」展覽，帶往欣賞的三位六、七歲小朋友，在語音導覽設備的幫助下，超出預期地用心、耐心觀賞、聆聽上百幅的重點作品，不時還交流品賞心得，這些我以為嚴肅、深奧的「事物」，他們居然展現出毫不遜色的鑑賞能力與品味興致，雖然可能又造成「局部推導整體結論的荒謬性」，但我依然對充分融合藝術與科學的新文明充滿期待與希望！

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