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流動之美:物理學家眼中的現代藝術

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撰文者:作者:Leah Poffenberger 林祉均譯
發文日期:2019-03-13
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  • 2018美國物理學會流體力學分會會議 亞特蘭大報導


    五年前,藝術史學家Sandra Zetina邀請專門研究生物流體力學的墨西哥國立自治大學物理系教授Roberto Zeni加入了一個特別的研究計畫:現代藝術技巧所運用的流體力學。

    五年後,Zenit已經是美國物理學會會士和流體物理評論(Physical Review Fluids)的編輯委員。在今年(2018)的會議上,Zenit發表了這篇和當代重要藝術家一同合作的跨領域研究。

    「我沒有資格談論藝術,可是我知道每幅畫都是從一樣的地方開始」,Zenit在他的受邀演講中談到。


    首先要一張空白的畫布,然後是繪畫用的各種顏料,他們有不同的物理性質,像是黏性和密度。接下來你需要一個瞭解這些流體的人,對這些流體的特性操縱自如的人。繪畫就是這樣,是一個流體力學問題。
     
    螢幕快照 2019-03-13 上午10.01.29

     
     
    在19世紀,現代藝術的浪潮崛起。他們反對傳統的藝術方法並推動藝術創作的新思維。墨西哥畫家David Alfaro Siqueiros在1936年創辦的工作室推廣新的藝術創作方法,跳脫用畫筆在畫布上塗抹顏料的傳統框架,對現代藝術的發展有深遠的影響。工作室的其中一名成員是美國知名畫家Jackson Pollock,他同時也是Siqueiros的學生。在這個工作室中,他發展出招牌的滴畫風格。


    Zenit在談話中繼續說道:「當Zetina正在研究Siqueiros的作品時,她想到這與流體力學之間可能的關聯。於是她拿著一些畫來詢問我:『這種畫是怎麼畫出來的?創作出這些圖樣需要什麼樣的思維?』」


    Zetina和Zenit做了很多歷史調查。他們讀遍Siqueiros在1936年會議中寫的信件並觀看紀錄Pollock創作的影片。除此之外,他們也進行許多流體力學實驗,藉此描繪不同的藝術家如何樹立獨特的風格。


    Siqueiros在一封信中寫到他的「意外繪畫」技法(accidental painting technique),由Zenit大致翻譯如下:「如果有兩灘顏料彼此重疊,他們就會互相滲透融合」。根據這段模糊不清的指示,Zenit的實驗室開始進行實驗,將不同黏性和密度的液體疊合。

    Zenit說:「首先鋪上一層黏稠的流體,在這個例子中就是黑色顏料;接著再倒上一層不同顏色的顏料,就得到了這個像是雙層煎餅的結構。過了一段時間後,白色顏料慢慢滲入黑色顏料,你會看到表面出現一些圖樣;這些圖樣就是意外繪畫的主要特徵。上方顏料的密度必須大於下方顏料,才會出現這些條紋樣式。」

    意外繪畫這種技法運用了「瑞利-泰勒不穩定性(Rayleigh-Taylor instability)」。瑞利-泰勒不穩定性描述的是兩種密度不同的流體,像是上面例子提到的黑色和白色顏料。在兩種顏料的相鄰介面,上方密度高的白色顏料會向下推擠,導致兩種顏料開始緩慢地混合。隨著顏料逐漸變乾,這種混合機制創造出獨特的黑白紋理。在自然界中也能夠發現瑞利-泰勒不穩定性,像是蟹狀星雲就是它的傑作之一。要直接研究瑞利-泰勒不穩定性的形成並不容易,不過現在透過顏料進行簡單的實驗,Zenit認為能夠更加闡明這種現象。

    除了Siqueiros的意外繪畫,學徒Pollock也有與眾不同的創作技法:將顏料從棍子滴落到水平的畫布上,創造出穩定而且粗細有致的顏料線條,作為創作作品的元素。Zenit和Zetina感興趣的是:從流體力學的角度來看,他是怎麼辦到的?

    Zenit說:「Pollock在創作時的身影有被影片保留下來,從影片中可以看到他創作這些線條的動作呈現出某種節奏感。我們想知道Pollock創作的思維,了解他創作這些線條時所運用的物理空間。」

    透過影片觀察,Zenit可以測量到Pollock揮動手的速度以及他滴落顏料的垂直高度。Zenit利用這些參數設計了實驗,以測試不同因素對畫布上顏料的影響。實驗結果顯示,對於一般黏性的顏料,手部揮動需要達到一定的速度,才能創造出Pollock作品中招牌的細緻線條;否則線條便會顯得彎曲纏繞。

    Zenit說:「當手的速度較慢,顏料線條便會開始不穩定而扭曲。顏料沒有足夠的空間可以自由流動,於是只好彎曲纏繞。如果移動的速度夠快,就能避免這種現象。」

    理解到這些現代藝術技法如何實現,讓藝術家能重現並革新這些突破性的技法,並將他們融入現今的藝術作品;而這一切都是流體力學研究的功勞。Zenit的研究對象也不再限於過往的藝術家,他的實驗室現在常駐著專業水彩畫家Octavio Moctezuma,這位藝術家同樣對物理學如何實現自己的技巧十分有興趣。

    Zenit說到:「藝術家知道怎麼使用這些技法,可是卻沒有適當的詞彙和物理工具來描述它。我們現在知道藝術家們其實都是流體力學大師,只是他們自己不知道而已。

     
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