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3月,Independent Time发布了Georgiev Skeleton手工制表,Georgiev先生表达了镂空盘面美感的精确度与神秘性,“在镂空盘面与机芯重叠的艰难设计过程中,黄金分割既是阻力,又是成就这款手工制表到美之巅的钥匙。”

黄金分割」(Golden Section)是一个比喻说法,当然不是指分割黄金,意思是分割的比例如黄金一样珍贵,这个比例值又称为黄金分割率,数值为0.618033988...,这是一个极为神秘而令人着迷的无理数,从古至今,这个数字一直被人奉为美学和科学学的金科玉律。「黄金分割」有多神秘呢?从毕达哥拉斯,达芬奇名作「蒙娜丽莎」,古埃及金字塔,宇宙太阳系漩涡,自然界生命规律,到音乐界优美的琴音,都藏着它的影子。直到今日,诸多设计师在腕表、建筑、艺术等领域,都把这个神秘精灵运用到美学之作中。本篇,我们将为你揭开它的神秘面纱。

1.Pythagoras’Discovery

几何学瑰宝

「黄金分割」

毕达哥拉斯の发现

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古希腊哲学家、数学家毕达哥拉斯

「黄金分割」据说是由公元前6世纪古希腊哲学家、数学家毕达哥拉斯与其学派发现的,欧几里得(Euclid)在「几何原本」里述说了毕式学派求黄金比的五种方法,简单来讲,把L线段分成两部分,其中较长部分等于较短部分和全部的比例中项,即X:L=(L-X):X,X≈0.618L。毕达哥拉斯学派在五角星构图中发现了此数理关系,并用来解释按这种关系创造的建筑、雕塑等艺术美的原因。

该学派有个著名的美学观点:“美是和谐与比例的合度”,实际讲线段比例关系如何造成匀称,并让人看着感到更愉悦。毕式学派用长方形作了诸多实验,发现按黄金比分配长宽的矩形是最美的,即短边与长边比为1:1.618。

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天文学家开普勒(Kepler)

中世纪德国天文学家开普勒(Kepler)曾言,“几何学中有两件瑰宝,一是毕达哥拉斯定理,另外一个便是黄金分割”,并宣称黄金分割是造物主赐予给自然界传宗接代的美妙之意。文艺复兴时期,黄金分割被视为最神圣的比例,例如达·芬奇(Leonardo da Vinci)于「论绘画」书中指出:“美感建立在各部分之间神圣比例的关系上,各特征必须同时作用,才能产生使人陶醉的和谐比例”。

2. Artists' Works

「黄金分割」

与艺术家殿堂之作

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达芬奇作品《蒙娜丽莎》(Mona Lisa)

从达·芬奇(Leonardo da Vinci)到蒙德里安(Mondrian),人们认为「黄金分割」比例在多个世纪以来一直在指导着这些艺术家。达·芬奇曾测量人体骨骼结构的确切比例,他是宣称人体的结构比例完全符合黄金分割率的第一人。被广为人知的莫过于达芬奇在创作《蒙娜丽莎》(Mona Lisa)时使用了黄金比例,人们认为这种几何比例是此画令人感到愉悦的关键因素。

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达芬奇的作品《最后的晚餐》(Last Supper)

在他的名画《最后的晚餐》中,犹大的形象正处在黄金分割上,当耶稣对12个门徒说:“你们中间有一个人出卖了我!”的时候,门徒听后的反应出卖了谁是犹大,而黄金分割把人的视角引向犹大。

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The Sacrament of the Last Supper, 1955,

Salvador Dali

诸多艺术家在设计创作其作品时都有意识地遵循了黄金分割比率。荷兰画家蒙德里安(Mondrian)在抽象构图中使用了它,萨尔瓦多·达利(Salvador Dali)在他的杰作《最后的圣餐》中也有黄金分割的呈现。

中国的古代画家虽然不晓得这个神奇的数字,但给我们留下不少真理,比如“善画者留白,善乐者希声,善言者忘语,善书者缺笔,大贤者若痴,大智者若愚”等,在这些古代哲理中,都隐喻着黄金分割的精髓。中国的国画、书法讲究“意到笔不到”,留出一大半儿好似0.618,给人留以丰富的想象余地。

3. Architectors' Works

「黄金分割」

与建筑的渊源

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雅典的巴特农神庙

「黄金分割」在建筑中显示了巨大的作用,推动人类在它的指导下去认识世界和改造世界。当然,诸多传奇古代建筑未使用过此理论,但黄金数据比例美毋庸置疑,比如古埃及修建的胡夫大金字塔,其高与底部正方形边长之比为0.62。神奇的是,中国古代的兵马俑,它的垂直线与水平线之间竟然也和金字塔一样,完全符合1比0.618的比例。到了古希腊时代,雅典的巴特农神庙就是按照黄金比例建造出了神殿,有研究人员测出大理石柱廊高恰好占整个神殿高度的0.618比例。

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法国巴黎圣母院The Golden Ratio and

The Notre Dame Cathedral

文艺复兴时期的伟大建筑师帕拉迪奥(Andrea Paliadio)则提出,被我们经常觉得优美的比例,除了最平稳、和谐的1∶1(正方形和圆形)除外外,尚有1∶2,1∶3,1∶1 618,1∶4(两个1∶1的组合),以及1∶5(两个黄金比的组合)。法国巴黎圣母院的正面高度和宽度的比例是8:5,它的每一扇窗户长宽比例也是如此。纽约联合国大楼在建筑设计中所运用的黄金分割率。

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Notre Dame du Haut(朗香教堂)

著名建筑师勒·柯布西耶(Le Corbusier)的模度系统,利用了几个与人体尺度最接近的数字,其中身高与脐高的黄金比例关系来源于文艺复兴时期达芬奇的发现,发现将举手高折半正好等于脐高,这也是建筑设计中的一个重要尺度。1948年,经过7年的理论研究与试验,他出版了《模度-合乎人体比例的、通用与建筑和机械的和谐尺度》一书,详细阐述了模度理论的开端、发展、完善到实际应用。从模度系统诞生,特别是50年代后,他以其作为一种重要设计工具,在其实践中加以应用,包括马赛公寓、圣迪埃工厂乃至朗香教堂的平面设计,模度系统都不同程度发挥了其比例控制的效用。

现在,建筑师们也常常在高塔的黄金分割点处建造一些楼阁或者平台,这能让单调的塔看上去更多彩,比如在摩天大楼的黄金分割点0.618处设计上装饰物或者分割线。

4. Musical World

「黄金分割」

与音乐世界

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The Violin Museum's most prized instruments

优美的音乐是综合条件决定的,据钱仁康教授说:“艺术上的黄金分割比例,和音乐中高潮的位置有密切关系。我们分析许多著名的音乐作品,发现其中音乐高潮的地方,大多和黄金分割点相接近。”而无论是贝多芬、莫扎特、巴赫,还是舒伯特等音乐巨匠,在他们的音乐里流淌着黄金分割的完美和谐。在乐章、乐曲中的大小高潮部分大都处在乐曲的5:8的交叉点上。

音乐家斯特拉迪瓦里在制造他那把有名的小提琴时,也运用到了黄金分割来确定f形洞的确切位置。可以说,黄金分割律是小提琴系统工程中的一个重要组成部分。小提琴各个黄金分割律的调试比较困难,其中有的可以自行调试,有的则明知不准确也难于调试。在可能条件下,调节其某些可调部分的黄金分割点,其音质可获得一定程度的改善。同样,二胡要获得最佳音色,千斤则须放在琴弦长度的0.618处。

5. With Nature

「黄金分割」

与自然和生命

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嫩芽抽枝吐叶的弯曲度

在中世纪欧洲,斐波那契发现美妙的植物叶片、花瓣等从小到大的序列是以0.618:1的近似值排列的。从那时起,植物学家们研究植物,发现有些植物的生长也是按黄金分割的序列排列的,比如嫩芽抽枝吐叶时,从嫩枝的顶端看,可看到叶子排列成一对数螺线,叶子在螺旋线上的距离恰好符合黄金分割。向日葵的种子也是按照特定的对数螺线弧排列的,它们的螺旋线上的距离也服从黄金分割规律。而设计师根据车前草叶形排列的数学模式设计的螺旋形高楼,房间室内能洒满充足的阳光。

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鹦鹉螺身上罗纹弧线

若将世界上任何一个蜂巢里的雄蜂和雌蜂分开数,你将得到一个相同的黄金分割比率。鹦鹉螺身上每圈罗纹的直径与相邻罗纹直径之比是它。昆虫身上的分节竟然也符合黄金分割。

哪怕在人的世界,人类从胚胎、婴儿、孩童到成年的发育规律,也遵循着黄金分割率。养生学家通过多年观察发现,动和静是一个0.618比例关系,大致四分动六分静才是较佳养生之法。医学专家分析后发现,饭吃六七成饱的人几乎不生胃病;人的脑电波图,若高低频率比为1:0.618时,乃是身心最具快乐欢愉之感的时刻。

6. Universe

「黄金分割」

与宇宙

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太阳系的涡旋现象

我们知道,太阳系本身就是一条斐波那契螺线,形成以太阳为中心的涡旋。事实上,列昂纳多曾有论述:“与车轮不同的是,涡旋越靠中心速度越快。”比如说,水星年(水星绕行太阳一周)等于地球年的88天,而冥王星的1年是地球年的248倍。翠茜·特威曼和鲍伊德·赖斯在《上帝之舟》中列举的事实更进一步:太阳与水星的距离,加上水星与金星距离,正等于金星和地球的距离。太阳系中月球是距地球最近的星球,月球的平均密度(3.4g/cm)与地球的平均密度(5.5g/cm)之比恰为0.618:1。

7.Why Beautiful

「黄金分割」

为什么美?

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一位美国屡获殊荣的工程师,位于达勒姆市杜克大学的机械工程学教授Adrian Bejan,他也发现了黄金分割能取悦人的原因,他认为人眼比起其他动物能更快地识别具有黄金分割率的图像。Bejan认为,动物的世界,无论是在画廊中的人类还是大草原上的羚羊,视野都是水平的。对于羚羊来说,危险主要来自侧面或背后,而不是来自下方或上方,因此视野范围相应地发生了变化。他认为,随着视力的发展,动物通过视野更开阔,跑得更快让自己更安全。

“众所周知,当眼睛从一侧到另一侧扫描,而不是上下扫描时,人可以更有效地获取信息。观察许多人绘制和建造的东西,到处都可看到这些比例。”据Bejan说,这些论点都是学术性的。无论是否有意,该黄金比例代表了转移到大脑的最佳比例。“我们人类真的想进步,不想在回忆、记录和理解事物时感到头疼。类似于黄金分割率的形状有利于图像通过视觉器官传递到大脑。动物在获得帮助后,会感到越来越好,当他们找到食物,住所或伴侣时,它们会感到愉悦。当我们人类看到黄金比例中的比例,我们也得到了帮助。我们感到了愉悦,并称它是美丽的。”

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品牌APPLE的LOGO与黄金分割关系

我们若从视觉美上分析,黄金分割本质上带来的是和谐,具有相似、重复、联系的特征,当然,除了和谐还有变化和充满活力。人类观看图像时,眼睛和心通过将视觉碎片整合为一个融合的整体,来组织视觉差异。而艺术组织有七个原则——和谐、变化、平衡、比例、主导倾向、运动和简约。艺术的组织过程就是通过相似将对立方面关联在一起,最后是需要成为一个统一。以线条为例,当一个艺术家运用线条使作品成为整体的时候,艺术家会通过长度、宽度、特征等一种或全部的关联性来创造最终的和谐体。黄金分割的美已在人类认知中拥有了两个特性,那就是和谐和变化。在现代设计应用中,甚至一些品牌的LOGO比如APPLE都有此美感。

黄金分割的美学价值已经远远超出数学与艺术界范畴,世间万物,包括自然、人类等等,都与黄金分割有千丝万缕的关系。它已经构成了世界乃至宇宙运行的规律,不仅仅限于数学、艺术、建筑等的结合,相信美好的事物总能带给这个世界些许信仰与敬畏。

参考文献

1.The Golden Ratio – The Divine Beauty of

Mathematics by Gary Meisner

2.Why golden ratio pleases the eye: US academic

says he knows art secret. The Guardian

3.A Mathematical History of the Golden Number

by Roger Herz-Fischler

4.The Glorious Golden Ratio by Alfred S. Posamentier\

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