数学与艺术的关联

武夷山

（发表于《新华书目报 科技新书目》2011年8月11日）

John Sims是美国的一位黑人数学艺术家。什么叫数学艺术？他说，数学艺术就是悦纳数学精神、数学语言与数学过程的艺术。数学和艺术都关注真理，只是追求真理的途径不同：数学靠的是分析与证明，艺术靠的是感觉与情感。不过，数学也能驾驭创造力之精神，艺术也可以诉诸分析。二者结盟，可以更好地理解我们身边的世界。

他是在底特律长大的，高中时由于参加科学节的一个“三元组”项目而对数学发生兴趣。读研究生的价段，他开始留心数学与艺术的关联。当时，他讲授微积分课程，他规定，学生考试时可以带抄写着笔记和公式的纸条（一般认为这是作弊行为）入场。有一次，他发现某学生的“小抄”纸条做得很漂亮，就花钱将其买下了。后来，他有幸碰到数学家John Horton Conway和雕塑家Brent Collins，这两人进一步激发了他对视觉数学与视觉艺术的热情。后来，他来到弗罗里达州的Ringling艺术与设计学院，开发了一门面向艺术专业学生的数学课程。

2010年，他在纽约市办了一系列展览，题目是“结构之韵律：数学、艺术与诗意反思”。展览的目的是寻找数学、艺术与诗歌三者之间的联系，让脑、手和心相遇。该系列共有9个展览，分别涉及数学艺术的几何侧面、概念侧面和社会侧面。几何系列展览陈列了Mike Field、Davide Cervone和Carlo Sequin等数学家的作品。还有一个展览让观众了解到，统计数字何以可能被操纵得扭曲真相。另一个展览展示了已故艺术家Sol LeWitt的一幅大型几何画，以及艺术家Adrian Piper对此画的艺术反应――他“创作”了两平方米大小的题为“墙壁删除”的作品，暴露出了墙壁之后的房梁与砖块。美国前桂冠诗人Mark Strand受这两幅作品的激发而写了一首诗。

他认为，目前的数学教育方式使一些边缘群体（比如艺术专业的学生）望而生畏。因此，如果不是把数学表现为科学的奴仆，而是表现为艺术的伙伴，局面就会改观。他筹划的下一个展览是布鲁克林科学与环境学院的一个班级共同创作的一幅巨型嵌石装饰画，覆盖一整面墙。作品的灵感来自著名荷兰艺术家M. C. 埃歇尔。然后，他打算请数学教师们来参观这幅作品，并让他们用数学语言来创作涂鸦画，于是，他们将看到，数学符号成了艺术对象，二者之间并非壁垒森严。

目前，他正在创作的作品是用13幅被面来视觉表现圆周率和“三元组”。下一步，他计划建立一个线上的数学艺术虚拟博物馆。

谁对John Sims的影响最大呢？他提到了几个人。一是毕达哥拉斯，因为这位“毕老爷”认为数学居于艺术、生活与自然的中心。二是16世纪画家Albrecht Dürer的作品，特别是他使用幻方入画。三是埃歇尔，喜欢他巧妙地活用伊斯兰几何艺术，喜欢他受英国数学家罗杰. 彭罗斯的启发而画出的瀑布，现实中不可能有这样的瀑布。四是超现实主义艺术家杜尚，因为他具有颠覆旧框框的勇气。不过，他说，“对我影响最大的是大自然自身的结构、模式和周期所构成的不断展开的系统”。

出处：Q ＆ A：John Sims on mathematical art, Nature, 15 April, 2010, P983