载2004年1月2日《文汇读书周报》

 

两条相交的平行线

吴 燕

 

  这是一个多少有点古怪的题目。坐在南方冬天冰冷的宿舍里,读着阿瑟·米勒教授的书,这个古怪的题目一下子就冒了出来。这本书名叫《爱因斯坦·毕加索》,一个听起来就有些古灵精怪的书名。在这本书里,作者试图揭示的是这样一个问题:“当所有的事情碰在一起产生不可思议的洞见时,我们会感到惊讶。这是如何发生的?”
  当爱因斯坦与毕加索“相遇”,当两条平行线“相交”,这一切又是如何发生的?

  每个人的生命都由故事串连,而爱因斯坦的故事则充满了画面感。读着它时,眼前就浮现出这样的画面:20世纪初的伯尔尼,爱因斯坦在他专利局的办公室里四下观瞧,当他确认没有人注意他时,就会从抽屉里取出他的计算偷偷看上一眼。爱因斯坦曾说他那个高脚书桌的抽屉就是他的理论物理学系,而以后的事实则证明,这是当时欧洲最好的理论物理学系。在那些日子里,专利局就是他的“世俗修道院”,“一个离他最近的地球上的天堂”。在这个隐秘的天堂里,爱因斯坦独享着聆听一个天大秘密的快乐。
  也是在上个世纪之初,在西班牙热烈的阳光下,另一位年轻人则刚刚走出“蓝色时期”的忧郁,进入到他的“粉红色时期”。这是毕加索,一位绘画艺术与调情艺术齐头并进的大师。画风的改变带来了毕加索的“第一个新古典主义时期”,但更大的转变还在后面。
  那该是一个阳光灿烂的年代,你永远无法知道在下一个瞬间会有怎样的惊喜乍现眼前,无论对于科学还是艺术。不过,假如事情仅此而已,爱因斯坦和毕加索也许真的像两条平行线一样,在各自的世界里自得其乐。但是一个关键人物的出场让两条平行线交汇到了一处。这是庞加莱,一位法国数学家。用米勒教授的话来说,庞加莱是这个故事的“公分母”。而他之于爱因斯坦和毕加索的影响则是通过他的哲学著作《科学和假说》而实现的。
  1904年,爱因斯坦读到了《科学和假说》的一个德文译本,便被其席卷数学、哲学和科学的气势所激发,而庞加莱关于时间和同时性的洞见则启发了爱因斯坦发现相对论。1905年被称作“爱因斯坦奇迹年”,这一年,爱因斯坦发表了他的狭义相对论。然后,在仅仅相隔一年后的1907年中,这位专利局的小职员又在他那间理论物理学系中做出了其“科学生涯中第二个也是最后一个大的思想实验”。

  我坐在伯尔尼专利局我的办公椅上,突然一个想法向我闪来:“如果一个人自由落下,他不会感觉到他自身的体重。”我吓了一跳。这个简单的思想实验给我留下了深刻的印象。它将我导向一种引力理论。(P.233)

  就是这个突然之间冒出来的想法将爱因斯坦引向了等效原理的发现,但这仅仅是推广狭义论的第一步。庞加莱以另一种独特的方式启发了爱因斯坦。庞加莱于1906年发表的一篇论文涉及到“在一个以时间为第四维的四维空间里建立一种数学表述”,闵可夫斯基看到了庞加莱方法的威力,认识到相对论是可以置于非欧几何的框架下来加以探索的。闵可夫斯基在1908年说过这样一段话:“从今以后,空间本身和时间本身,都注定要逐渐消失成纯粹的阴影,而只有这二者的某种联合将保持一种独立的实在。”但是一年后,闵可夫斯基便匆匆辞世。但是爱因斯坦从这位昔日教师的话语中读出了味道。爱因斯坦后来曾回忆说,闵可夫斯基是瑞士联邦工学院里的“优秀教师”之一,假如不是常常逃课的话,他“真的本可以(从他那儿)得到一份扎实的数学教育”。尽管他在最初的时候也只不过将它视作一种学问而未加留意,但是到了1912年,爱因斯坦开始意识到,狭义相对论只有在高度几何化后才能完全广义化。1915年,爱因斯坦完成了他的广义相对论,在这个理论里,空间—时间是一种四维结构,这个四维结构的形状被其中的大质量物体扭曲了。从此,宇宙从一块刚性铁板变成了一个弹性垫子。爱因斯坦从闵可夫斯基的建议中领悟到的深义后来在1916年由数学家希尔伯特说了出来:“物理学家必须成为一个几何学家。”而在几年前,艺术家们则早已悟到了用几何图形表现自然的重要性。
  这是爱因斯坦被他那个“吓一跳”的想法所激荡的1907年,毕加索的素描本中开始出现了他又一次重要转变的迹象。在他作于1907年五六月间的第8个素描本中,毕加索开始越来越频繁地使用几何形体。尽管后来毕加索拒绝承认几何于他画风的改变的影响,说那“不过是纯理论的东西而已,不用说都是废话一堆,只能带来坏的结果”,但事实上,几何学正是毕加索从1907年开始一直在“充满热情地探索着的”新艺术语言。
  而这种转变也同样来自庞加莱的影响,这种影响通过普兰斯而得以实现。后者原本是一位数学家,但是种种机缘使他成功地打入了“毕加索帮”。在这个艺术家扎堆儿的小群落里,普兰斯“通常坐在餐桌的角落处,手执一本笔记本,长篇大论地谈说空间几何学的一些基本原则”,而他给“毕加索帮”开讲座的素材大多来自庞加莱的《科学和假说》。庞加莱关于第四维世界的分析令毕加索颇感兴趣。按照庞加莱的看法,第四维是一个空间维,它可以描述为画布上接连出现的不同透视图;但毕加索的视觉天赋令他相信,它“应该在空间同时性里展示出来”。于是便有了创作于1907年的《亚威农少女》,正是从这幅画开始,几何化成为立体主义的标志。
  故事发展至此已经颇为耐人寻味,不过,在《爱因斯坦·毕加索》中,作者想要探索的并不是科学与艺术如何相互影响,而是二者在上个世纪初的相互平行的发展,并由此揭示科学中的创造性与艺术中的创造性之间的关系。这种关系体现在爱因斯坦和毕加索在各自钟爱的领域中大致相似的对于古典主义的美学追求。对于爱因斯坦来说,这便是将空间和时间统一在单一框架里面的极简主义的美学原则,正是这一追求使他能够“飞越无关紧要的细节,径直看到问题的核心”,这与他在音乐中对于古典纯粹性的偏好如出一辙。而对于毕加索而言,这种追求便是将所有的形式简化为几何。
  尽管科学与艺术在上个世纪初的发展如同两条平行线,但是,对于时间同时性与空间同时性的探究以及两位大师给出的相同的答案使两个世界合而为一。在爱因斯坦与毕加索的眼中,不存在真正的同时性,正如一个物体没有真正的形状一样。

 

2003年12月24日·上海闵行“饮冰室”

 

《爱因斯坦·毕加索——空间、时间和动人心魄之美》,(英)阿瑟·I·米勒著,方在庆、伍梅红译,上海科技教育出版社2003年8月第1版/34.00元

 

 

2003年12月28日加入