作為《蒙娜麗莎》的創作者,意大利博學家列奧納多·達·芬奇擁有遠超其時代的精深幾何學理解。
為了在1490年創作出描繪“理想”人體的《維特魯威人》,這位文藝復興巨匠可能運用了一種直到19世紀才被正式確立的數學比例。
這幅畫堪稱史上最具標志性的圖像之一,然而500多年來,無人能解達芬奇為何為手臂和腿部選擇了如此特定的比例。
一位倫敦牙醫認為他終于破解了這個謎題。
羅里·麥克·斯威尼在《維特魯威人》的隱秘部位(襠部)發現了一個關鍵的隱藏細節:一個他認為可以解釋“藝術史上被分析最多卻又最神秘作品之一”的等邊三角形。
《維特魯威人》的創作部分靈感源于古羅馬建筑師維特魯威的著作。維特魯威認為,完美的人體應能內接于圓形和方形之中。
達芬奇的畫作用一個方形精確地框住了“十字形姿勢”(雙臂平伸,雙腿并攏)。而圓形則環繞著一個雙臂上舉、雙腿分開的姿勢。
一種流行的解釋是,達芬奇根據黃金分割理論選擇了《維特魯威人》的比例,但實際測量結果并不完全吻合。
據麥克·斯威尼所言,“這個幾何謎題的答案一直就擺在眼前”。
達芬奇在為《維特魯威人》所做的筆記中寫道:“如果你分開雙腿……并將雙手上舉,使伸展的手指觸及頭頂的延長線……雙腿之間的空間將構成一個等邊三角形?!?/p>
當麥克·斯威尼對這個三角形進行數學計算時,他發現畫中人物雙腳張開的距離與其肚臍高度之間的比例約為1.64至1.65。
這非常接近1.633的四面體比例 —— 這是一種獨特平衡的幾何形態,于1917年正式確立。該比例用于確定球體排列(堆積)的最優方式。例如,若將四個球體盡可能緊密地連接成金字塔形狀,那么其球心之間的高度與底邊之比即為1.633。
麥克·斯威尼之所以能認識到這個數字的意義,或許是因為牙科中應用了類似的三角原理。在人體頜骨上構想的邦威爾三角(Bonwill's triangle),規定了頜骨功能的最優定位,自1864年以來一直沿用。其比例也恰好是1.633。
麥克·斯威尼認為這并非巧合。
與自然界中的礦物、晶體及其他生物堆積系統類似,麥克·斯威尼認為人類頜骨也自然地圍繞著四面體幾何結構組織,這能最大化機械效率。
如果這種四面體比例在我們的身體各處反復出現,麥克·斯威尼認為那是因為“人類解剖結構是按照支配宇宙萬物最優空間組織的幾何原理演化而來的”。
如果麥克·斯威尼是對的,那么達芬奇在繪制《維特魯威人》時,可能無意間發現了一個普遍原理。
麥克·斯威尼寫道:“出現在最優晶體結構、生物架構以及富勒坐標系中的相同幾何關系,似乎也被編碼在人體比例之中,這表明列奧納多憑直覺感知到了關于現實本身數學本質的基本真理?!?/p>
其他科學家是否認同麥克·斯威尼的觀點尚待觀察,但達芬奇在其筆記中提及等邊三角形的事實表明,《維特魯威人》雙腿之間的細節至關重要。
該研究發表在《數學與藝術雜志》上。
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