物理与艺术的理解「秀才遇到兵,有理说不清的意思」

太平洋岛屿中，他们的原始艺术艺术品（拍摄：林凤生）

对称和亚对称

对称的形象虽然四平八稳、和谐匀称，但是缺乏生机和灵动。于是，一种亚对称的视觉形象渐次地脱颖而出，成为视觉艺术里的主流。

所谓“亚对称”，就是在整体对称的基础上做一点调节，使其视觉上显得活泼、灵动。

例如，我国古代江南民居。前后厅堂，左右厢房呈现出中轴线对称；但是园林中的树木、竹林、假山、荷花池亭台楼阁等等分布却是不对称的，从而使整个建筑群体的布局错落有致、多姿多彩。

《鹿头骨与佩德诺山》

美国女画家乔治娅·欧姬芙(GeorgiaO’keeffe 1887—1986)就喜欢用亚对称构图作画，她的名画《鹿头骨与佩德诺山》中鹿的头骨本身是完全对称的, 欧姬芙还把它直接置于垂直轴线上。为了减弱画面的对称性,她在头骨的后面画了一枝枯树,树枝在接近顶端的地方向右偏转,并伸出褐色的枝条。背景里的云层和佩德诺山清晰的轮廓都为画的左半部分增加了视觉分量,使欧姬芙的画显得有力而庄重,也不刻板并富有装饰图案味。

欧姬芙《鹿头骨与佩德诺山》

弘仁的山水画

弘仁的山水画（左），被李政道修改之后的画（右）

上图是著名物理学家李政道说过的一个例子。其中左图是我国古代画家弘仁的山水画，原画在整体对称的基础上包含了一些左右不对称的元素，所以是一幅亚对称作品。李先生把画做了修改，使其变得左右对称（右图），读者不难判断它们在美感上的区别。

什么是“视觉平衡”

随着社会的发展和艺术的进步，视觉平衡的理念渐渐地深入人心，受到了艺术家的追捧，为广大民众喜闻乐见。

平衡的概念起源于力学的杠杆原理：取一根均匀的细杆，以杆上某点为支点，在支点的两侧分别悬挂重量不相等物体，经验告诉我们，只要重的物体离开支点近一点，轻的物体离开支点远一点，细杆就会保持水平。

这个在科学上广泛应用的原理，在视觉艺术上也得到了普遍的认同。

一幅画上可以画许许多多的人、物、房屋、树木和山林等，每一个视觉单元，虽然无法用秤来量度，但观众凭眼睛观察就能获得一种“有一定分量”的心理感受，这就称为“视觉分量”。一般来说，大尺寸物体看起来比小尺寸物体的分量重，深色物体比浅色物体的分量重，复杂物体比简单物体的分量重。

视觉平衡与杠杆平衡类似：以中垂线（或水平线）为轴，如果画的左右两侧（或上下两部分）的视觉分量看起来一样重，就称为“视觉平衡”。当我们观赏一幅画作时，运动的眼球会先让目光扫过整个画面，再把视点落在我们感兴趣的地方，同时，我们的“视觉判断”就开始了。

那么，我们要判断什么呢？主要是判断画上的人、物等各种风景是不是处在一种平衡状态（符合格式塔心理学，强调整体性）。

事实上，画家在创作过程中一直追求画面的视觉平衡，否则，局部画得再好也是枉费。中国画因为是画在宣纸上不好更改，所以强调画家要“意在笔先”“胸有成竹”，才能落笔无悔。

齐白石《蚂蚱与青草》

齐白石的《蚂蚱与青草》，笔者了解到白石老人的创作过程：花甲之年的白石老人未雨绸缪，考虑将来会目力不济，趁着年纪尚轻，在空白的宣纸上先画了精细的草虫，以便年老时再在画上补几笔花草卖个好价钱。因此，上图中的青草是白石老人后来画的，由于青草色彩太淡，画看起来有点轻飘飘。为此，白石老人在画的左上方用浓墨写了一段文字，又在右下角写了字、盖了印。经过这样的处理，画面就比较平衡了。虽然在布局上有一点捉襟见肘，但画上的文字、草虫等十分精彩，故瑕不掩瑜，仍不失为一件珍品。

《竹石图》中红色圆圈内浓墨的叶子是徐悲鸿先生画的

徐悲鸿在新中国成立前曾购得清郑板桥的《竹石图》。此画为横幅，石之左侧画竹三竿，其一自左伸向右上方，徐先生觉得其竹叶画得过于稀疏而影响画面均衡与节奏感，于是画大小六片竹叶穿插其间，以弥其不足。并题曰“戊子（1948年）始夏，悲鸿得之，为补六笔，不能自已，罪过”。是年初秋，先生又得清朱伦瀚《松鹤图》巨幅，朱系高其佩甥，擅指头画。但因年久日长，画面纸色变旧，双鹤不明显矣。先生则以“手指为鹤背敷粉”，顿觉满纸生辉，极具神采（徐悲鸿艺术文集画论题画选集）。

朱伦瀚《松鹤图》

二种不对称的视觉平衡

随着绘画和造型艺术的发展，艺术家开始追求既能在构图形式上维持多样性，又能在整体布局上保持视觉平衡的作品。这些作品还融入了人们的观赏习惯和民间约定俗成的风尚。于是，两种形式脱颖而出：底重顶轻和左重右轻。

底重顶轻

物理学告诉我们：一个物体的重心越高，稳度就越差，也就越容易跌倒。所以在画的垂直方向上“底部重、顶部轻”构成的视觉平衡也许与此有关。

在传统的风景画中，画家都喜欢把建筑物、田野和树木等视觉分量重的元素画在下部；上半部分则画广阔的天空等，使画面看起来基础稳重、视野开阔。

确实，这样的建筑物随处可见，比如，独树一帜的哥特式建筑中，那高耸入云的尖塔就是这样一种构图形式的具体体现。

左重右轻

左重右轻的视觉平衡对许多人来说已经习以为常，但很少有人考虑原因，现在通过实例做一点讨论。

维美尔《倒牛奶的女仆》

17世纪荷兰画家维美尔的杰作《倒牛奶的女仆》。从画面看到身材微胖的女仆正全神贯注地把瓦罐里的牛奶倒入坛子里，桌子上放着坛坛罐罐和一个装着面包的篮子，整个画面洋溢着祥和的气氛。

我们用中垂线把画面分成左右两部分，发现女仆（部分）和桌子、篮子和面包等都集中在画的左半部分（视觉分量重），但是我们觉得画面没有什么不平衡。

《倒牛奶的女仆》的镜像图

倘若把画对着平面镜，从镜子里取得画的对称的像。这样一来，人、物都移到了画的右半部分，观众就会觉得右半部分看起来太重，甚至能把整幅构图倾翻。这是为什么呢？

对于这个问题，早在20世纪40年代就引起了艺术史学家的注意。

瑞士艺术史学家乌尔富林说：“如果将一幅画变成它在镜中的样子，那么这幅画从外表到意义就全然改变了。”他认为：人们在观赏一幅画的时候，总是习惯于从左向右依次扫视而过，而把画的左半部分与右半部分互换后，就等于把人们观赏画的习惯顺序颠倒了。乌尔富林的观点得到了许多专家的赞同。

艺术史学家格芙伦认为：观赏荷兰画家伦勃朗的蚀刻画，应该看底版，而不是看已经翻转了左右顺序的印刷品。

乌尔富林说：“很明显，这种现象的发生具有很深的根源，而这一根源处于我们审美感觉天性的深层。”

1978年格罗斯（C. G. Gross）等出版了《科学和艺术中的左和右》（Left and right in scienceand art），书中说：许多人看画时，目光从左向右并渐次上移，即从画的左下端移到画的右上端，而以这种方式看画的人，对视域的左边能承受更重的视觉分量。以此可以解释为什么画的左半部分元素较多时，看起来并没有觉得不协调。

格罗斯的研究还发现：这些偏好的出现，受到人们阅读行为的影响。比如，以色列等国家的人采用自右向左的阅读方式，表现出相反的平衡感觉，即左轻右重。

有趣的是，这个问题还引起了另外一个问题，就是方向问题。由左向右阅读习惯的人画人的侧面像的时候喜欢面朝右。反之，由右向左阅读习惯的人，画人侧面像的时候喜欢画人的面朝左。

雷诺阿的画《塞纳河上的船》

印象派大师雷诺阿的画《塞纳河上的船》，这一条船究竟是朝右向行驶，还是朝左向行驶，画面上没有提供线索。换言之，随便哪一种选择都可以。但是，科学家通过实验告诉我们：有由左向右阅读习惯的人往往会选择图中的船正在从左向右运动，大多数说英语的读者都会做这样的选择。反之，阅读习惯相反的人往往会选择船正在向左运动……

视觉平衡中出现的各种潜规则，其根本原因现在还不是很清楚。格式塔心理学认为：“（原因是）大脑皮层中的生理力追求平衡状态时候造成的一种心理上的对应性体验。”

近年来的脑科学研究认为，视觉平衡的“左重右轻”特征是由于我们大脑的两个半球处理信息方式的不同引起的。大脑存在一种偏好处理左半视域里信息的特点，并认为这与大脑的右半球的血液供应比较充盈有关系。总之，这些说法还有待于进一步研究。

追求“平衡”现在成了一个热门话题

为什么观众喜欢并认可视觉平衡的画面和结构匀称的建筑物呢？说白了就是这样的图像让人觉得赏心悦目、心情舒畅。因为维持人体平衡是人类的一种基本需求。每当人看到一种不平衡的构图，就会自动类比（触景伤情），在自己身体里体验到一种不平衡感，于是就会产生不愉快和不喜欢。

事实上，世界上一切物理活动都是趋向平衡的。在任何一个孤立的系统里面，无论系统的各部分一开始如何分布，总是自发地从有序到无序，追求整体的平衡，而这就是有名的“熵的原理”。

有趣的是，这个分子物理学里的著名定理，近年来已经成为一个热词，渗透到社会学和心理学的诸多领域里。

例如：一个小单位的各个部分纷争不断，唯有各部分势均力敌，才能够让纷争消定下来，达到了这种相对平衡，整个单位也取得和谐统一的局面。

对于每个人来说，生活在复杂纷争的世界里，如何坦然处置？即看淡不利因素，多看有利因素，使之心理平衡，就是一种明智的人生态度。

因此，人们喜欢视觉平衡的画面与封闭系统里分子的运动趋势（势均力敌），以及每个人心里追求的境界是一致的（心平气和）。

-本文作者林凤生，上海大学教授（已退休）、《自然杂志》编审、高级记者。中学时曾师从唐云、丰子恺等名师学习绘画，毕业于上海科技大学电子物理专业-

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