第04讲：缪斯的使者.ppt

第四讲 缪斯的使者： 达·芬奇 / 牛顿 达·芬奇与牛顿 牛顿的力学体系 达·芬奇与其作品欣赏 时间，空间，质量是绝对的，与参照系无关。 二、牛顿的力学体系 牛顿的绝对时间和空间： Absolute, True, and Mathematical Time, of itself, and from its own nature, flows equably without any regard to any thing external. Principia Vol.1, p.6 Absolute space, in its own nature, without regard to any thing external, remains always similar and immovable. Principia, Vol.1 p.6 二、牛顿的力学体系 艺术表达？ 当乔托创作《金门相遇》和《犹大之吻》时，他具有这样一个信念，即：他所抓住事件的这一瞬间，对世界上每一个人都是“同时”的。 在以后的600年历史长河中，艺术家们都具有如此信念。 这个信念对科学家和艺术家都是“天经地义”的。 “同时性”的绝对性 二、牛顿的力学体系 经典物理学的基础： 绝对时空 对自然平行的认知方式 古典美术的经久范式： 透视原理 经典物理与艺术——绝对时空 二、牛顿的力学体系 * 物理与艺术(Art Physics) 南京航空航天大学理学院 施大宁 shi@ /phyandart/ F = ma 科学使全世界得以交流知识，而艺术则是一切科学的皇后。 Leonardo da Vinci (1452-1519) 在解释大自然的表现时，我们只应当允许既真实而又充分的理由存在。 Isaac Newton (1642-1727) 17世纪的天才 15世纪的天才 单亲家庭中长大 相信数学是人类思维的最高形式 “如果你是一个人，你便完全属于自己。……哪怕只有一个人相伴，你就只有一半属于自己；…...如果有不止一个人在周围，你可就更深地陷入绝境了。” 高度的敏感, 幻想的天性 “我看不出公众的敬意有什么值得企求的。如果真的得到了它和保持住它，我可能会得到更多的相知，但我确实无意于此。” 达·芬奇通过观察的手段解读世界 牛顿通过思考的手段解读世界 两者都是光的研究先驱 孤独的性格, 几乎没有朋友 一、达·芬奇与牛顿 1452-1519 1642-1727 一、达·芬奇与牛顿 达·芬奇研究光的构成和性质的手稿 牛顿的光色散实验 各自都有旗鼓相当的对手 达·芬奇 米开朗琪罗 牛顿 莱布尼兹 两者都用“秘密符号”写作 达·芬奇用代码和“镜像法”作笔记 牛顿用密码作记录和保留实验结果 一、达·芬奇与牛顿 直升飞机， 降落伞， 潜水艇， 坦克……. 反射望远镜， 二项式定理， 微积分， 万有引力…... 达·芬奇以绘画表达他的发现 牛顿以方程表达他的发现 两者都对自然界“运动”感兴趣 达·芬奇研究了人的肌肉运动，骏马的奔驰和候鸟的翱翔，奠定解剖学基础。 牛顿发现了物体运动三大定律和万有引力的平方反比关系定律。 一、达·芬奇与牛顿 “All movement tends to maintenance, or rather all moved bodies continue to move as long as the impression of the force of their motors (original impetus) remains in them,” “Every body continues in its state of rest, or of uniform motion in a straight line, unless it is compelled to change that state by forces impressed upon it.” (Newton’s first law of motion) (Principle of Leonardo) 一、达·芬奇与牛顿 一、达·芬奇与牛顿 “两物体相互作用时，作用力与反作用力大小相等，方向相反，而且在一条直线上。” “物体对空气施加的压力就像空气对身体施加的压力一样。” (达·芬奇对鸟研究的笔记) (牛顿运动第三定律) 早200年 视网膜成像（反像）观点 暗箱（camera obscura）原理 研究水面上的油膜 光强的测量 日食和月蚀的几何学 眼镜和透镜 第一个指出光的传播是一种波动 “石头投进水里，就会以自己为中心，形成一个个圆圈；声音在空气中以圆形传播。同样地，位于光气中的任何物体也会形成一个个圆，并使周围的空间充满无数自己的类似体，如是进行下去进