把宇宙天文元素融入画中

伤我心太深

汇集宇宙元素的绘画

广义上讲，太空中所有物质、能量和时空的表现形式都应算作宇宙元素，大到星系、星系团、星系长城，小到地球上的生物、DNA分子和组成一切物质的基本粒子等。然而本文提及的绘画作品汇入的宇宙元素大多是天体物理学方面的。另外，地球人类与宇宙整体结构及其关系图景也应包含在内。

天文或宇宙学是一门非常古老的科学，古希腊和古罗马人最先开始对宇宙的科学性进行研究。托勒密（约90-168年）等人当时根据天文观测，研究出一种关于宇宙运行方式的理论，这一理论包含了许多了不起的观点，被称为托勒密体系，他认为地球是宇宙中固定不变的中心，有许多天体围绕着地球旋转。托勒密体系不仅描绘了宇宙的概貌，也较为完满地解释了当时观测到的行星运动情况，成为当时预测太阳、月球、行星和恒星运动的天文计算数学框架，并在航海的应用上取得一定的实用价值，得到了人们的信奉。然而1500多年后，他的理论被证明是错误的。

从托勒密到哥白尼体系，从18世纪的宇宙图景到20世纪的宇宙大爆炸模型，人类的宇宙观在不断发展进步着
（左上画，它形象地表现了托勒密背负着他的模型，其中汇入了当时所知道的一切宇宙元素;右上图的绘画就是艺术家对日心说理论的形象描绘，坐在画面右下角的正是哥白尼;左下画，则是18世纪画家描绘的宇宙图景，此画汇入的元素又丰富了许多，围绕太阳外的恒星似乎也有了自己携带的行星体系;右下画则是一幅“宇宙大爆炸”模型的艺术想象画——中间的白色部分是大爆炸的起点，随之膨胀的宇宙经过黑暗时期逐渐变得明朗，呈现出由无尽星系（团）连接起来的“宇宙之网”。）

直到15世纪末，伟大的波兰天文学家哥白尼才意识到托勒密体系就像一位蹩脚的画家，只是分别临摹了不同人体的各个部位，并将它们拼凑后出现的一个怪物而已，因为它们彼此完全不和谐。1543年，哥白尼在生命弥留之际出版了《天体运行论》，他以艺术家转换视角的想象和科学家逻辑严谨的推理，确立了“日心说”的科学地位，表明当时宇宙间所有天体“元素”都以圆形轨道围绕太阳运行。

描绘宇宙中灿烂的天体图景

John R·Fostor的《星系-黑洞-小行星》  


吴同椿的《球状星团》

描绘宇宙中灿烂辉煌的天体图景是一些科学美术家们的最爱，从John R·Fostor将星系、黑洞、小行星描绘于一幅油画，到我国科学美术家吴同椿绘制的中国彩墨画《球状星团》，这些绘画无一不彰显着“艺术宇宙”的魅力。

画家竟然将巨大的星系和相对较小的天体——小行星等元素汇入一幅画中。要知道，这之间相差了好几个天体数量级。可想而之，艺术家的思维告诉我们，对比关系是形成视觉冲击力的一种表现形式。在《星系-黑洞-小行星》中，星系中心的“黑点”，它就是妇孺皆知的黑洞，越来越多的证据表明，这种连附近光线都要“吃掉”的奇怪构造存在于许多星系之中，包括我们所处的银河系。

画作《球状星团》描述的是这样的畅想：假如恒星的密度相当大，生活在那儿的生物（如果有的话）将可以在天空中看到1万个太阳，而不是单单只有—个太阳。10亿个比太阳年龄大数十亿年的恒星聚集成一团球状物，而它坐落在星系的中心。往常人们认为只有油画能表现想象的景象，如今中国画的彩墨也能做到，而且汇集了如此之多的古老恒星。

伽利略借助他自己发明的天文望远镜对月球和金星盈亏现象进行了“科学写生”

伽利略是近代科学的实验物理之父，同时也是一位艺术天赋极高的学者。1609年，他利用自己发明的天文望远镜，先是观察到月球的盈亏，后来又发现金星也有此现象，而且也是由于太阳光反射形成了此现象。他在给开普勒的信中写道：“爱情之母（金星）模仿黛安娜（月球）的形象。”这些精确翔实的盈亏图都是由伽利略亲手绘制的，具有相当高的绘画水准，因此他也成为第一个通过望远镜完成对天体绘画写生的地球人（当时还没有照相术）。

什么是宇宙大爆炸？

宇宙大爆炸（Big Bang），是描述宇宙诞生初始条件及其后续演化的宇宙学模型，这一模型得到了当今科学研究和观测者最广泛的支持。宇宙学家通常所说的大爆炸的观点为：宇宙是在过去有限的时间之前，由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的（根据2010年所得到的观测结果，这些初始状态大约存在于139亿年至133亿年前），并经过不断的膨胀与繁衍到达今天的状态。

现在宇宙物理学几乎所有的研究都与宇宙大爆炸理论有关，或者是它的延伸，或者是进一步解释，例如大爆炸理论下星系如何产生，大爆炸时发生的物理过程，以及用大爆炸理论解释新观测的结果等。20世纪80年代到21世纪初，由于望远镜技术的发展和人造探测器收集到大量数据，大爆炸理论又有了新的巨大突破。大爆炸时期宇宙的情况和数据可以计算得更加精确，并产生了很多意想不到的结果，比如宇宙的极早期暴涨和膨胀正在加速等。

三幅绘画，一个主题：表达了人类对浩瀚天穹的敬畏与向往。（左上图为画家想象中远古人类对“浩瀚深邃的天穹”产生敬畏与兴趣的场景;右上图描绘的是两个天文研究者与“满月”星空的关联;最后一幅图是对1680年“彗星划过夜空”那激动人心的场面的瞬间描绘）

畅想地球生物与宇宙关系

伟大的荷兰后印象派画家梵高曾在法国圣雷米的医院里创作过一幅著名油画《星月夜》。在他的笔下，星月元素及树木就像燃烧的火焰，极具表现力。笔者认为，通过装饰性的笔触，梵高将大地与月夜星空联系了起来。不知道爱因斯坦是否看过这幅画？美丽的星体透过地球大气呈现出周边弯曲的状态，几乎就是“广义相对论”绘画形式的艺术表达。

《回望宇宙》这幅画描绘的是人择原理的部分图景（绘图/刘夕庆）

绘制宇宙来龙去脉之图景

西方文明中有借助于“上帝”创造世界的想法，在人类没有科学认识宇宙的年代里是不足为奇的，约翰·弥尔顿也这样描写过。

自从宇宙大爆炸理论助推标准宇宙模型的诞生，人类逐渐拥有了依靠观测实验证明的、有着来龙去脉的动态宇宙，艺术家们开始描绘从宇宙大爆炸创生至地球人类文明诞生的想象图景。

宇宙日历——自创生以来所有宇宙典型元素相继出现

需要特别强调的是，如果宇宙中没有地球生物进化出的智慧人类这一奇迹元素，并依靠其所创造的科学技术来观测宇宙的演化过程，研究出相应的物理学定律，我们怎么会知道宇宙所发生并且呈现给人类的这一切呢？这就是所谓的人择原理的通俗表达。

最后我们可以说，人类对宇宙的探索、理解与对其元素的表达是分不开的。因为绘画本身就需要创造画面整体一致的美感，而这与科学家对宇宙演化和运行结构的本质认识不谋而合。所以我们借用毕加索的话说：“绘画就是研究和实验……所有这些都是有逻辑顺序的。”这正是笔者所认同的观点：绘画，不仅仅用作情感的表达。

宇宙日历

人类的出现在宇宙的演化过程里，只有一眨眼的工夫。如果我们把宇宙演化到人类出现的历史换算成一年的时间，那么大爆炸就发生在1月1日0：00时，银河系形成于4月1日，太阳系诞生在9月9日。地球生物进化现象在12月下旬出现。至于人类出现的历史，最早的人类出现则是在12月31日22∶30。24∶00宇宙大爆炸理论以及宇宙纪元（反推137亿年）诞生。