Mokslas ir menas [Mokslo populiarinimo konkursas]

Ketvirtasis mokslo populiarinimo konkurso darbas. Dr. Alisa Palavenienė rašo apie mokslo ir vaizduojamojo meno ryšius.

Konkurso darbų laukiame iki balandžio 24 dienos, tad turite daug laiko parašyti puikų tekstą ir laimėti dosnių rėmėjų prizų!

***

Net jei svajoji tapti menininku – tikslieji mokslai ateina į pagalbą!

Alisa Palavenienė

Neretai net nesusimąstome kaip yra susipynęs mokslas ir menas. Vieni iš ryškiausių to pavyzdžių istorijoje yra Leonardo da Vinčio darbai meno, architektūros, anatomijos srityse bei auksinės taisyklės (angl. golden ratio) panaudojimas tapyboje, muzikoje ir architektūroje. Daugelio sunkių susirgimų galėjo būti išvengta, jei menininkai paeityje nors kiek daugiau būtų buvę „chemikais“ ir būtų susimąstę apie naudojamų dažų pigmentų poveikį sveikatai. Šiais laikais, paveikslų ir meno dirbinių restauratorių, stiklapūčio ar meninės fotografijos profesionalų darbas yra glaudžiai susijęs su fizika ir chemija.

Šiame straipsnyje apžvelgsime tris mokslo technikas, kurių pagalba nemažai menininkų sukūrė savo šedevrus. Taigi, pirmyn!

Spalvų teorija ir puantilizmas tapyboje

Prancūzų chemikas Michelis Chevreulis (pranc. Michel Eugène Chevreul, 1786-1824) eksperimentavo su spalvomis, kontrastu ir gretimų spalvų poveikiu žmogaus regėjimo suvokimui. Jo atradimai padėjo pagrindą spalvų teorijai ir paskatino sukurti spalvų ratą1.

Pav.1 Spalvų teorija2

Po to kai Chevreulis tapo Gobelins Royal Tapestry works direktoriumi Paryžiuje, viena iš jo užduočių buvo nagrinėti skundus dėl spalvų nenuoseklumo dažytuose audiniuose. Chevreulis nustatė, kad audinio spalva gali pasikeisti, kai keičiasi šalia esančios spalvos, tačiau tai yra optinis efektas, o ne dažymo defektas. 1839 m. jis išleido knygą apie „vienalaikį spalvų kontrastą“3.

Perskaitęs Chevreulio knygą apie spalvų kontrastą, prancuzų dailininkas Žoržas Sera (pranc. Georges Seurat, 1859-1891), pradėjo vystyti du naujus tapybos metodus: divizionizmą (kitaip chromoliuminarizmą) ir puantilizmą (pranc. pointillisme). Novatoriškų spalvų teorijų vedamas, Sera sukūrė savo šedevrą Sekmadienio popietė La Grande Jatte saloje (pranc. Un dimanche après-midi à l’Île de la Grande Jatte, 1884–1886).

Šių dviejų tapybos metodų esmė priklauso nuo žiūrovo akių ir smegenų įgimto gebėjimo sulieti spalvų dėmes į platesnį tonų diapazoną. Kitaip sakant, spalvų sujungimas vyksta žiūrovui žiūrint į paveikslą, o ne tapytojui fiziškai maišant dažus ant paletės.

Pav. 2 Polio Sinjako (pranc. Paul Signac, 1863-1935) paveikslo „Moterys prie šulinio“ (pranc. „Femmes au puits“, 1892) spalvų detalė4

Pavyzdžiui, sultinga, tamsiai žalia spalva (angl. sap green) gaunama iš tam tikrų atspalvių geltonos, mėlynos ir tamsiai raudonos spalvų, vyraujant mėlynai, o deginta siena (angl. burnt sienna) – iš oranžinės ir violetinės spalvų.

Divisionizmas, pagrįstas spalvų teorija, yra labiau techninis to pačio metodo variantas, kai tapoma dideliais į kubą panašiais potėpiais; o puantilizmas yra labiau orientuotas į specifinį stilių, kai tapoma mažais taškeliais ar potėpiais, kurie susijungia į vieną, nedalomą visumą. Šias tapybos technikas savo kūryboje vėliau pritaikė Vincentas van Gogas, Pablo Picasso, Anri Matissas, Endi Varholas, Rojus Lichtenšteinas ir daugelis kitų menininkų5,6,7.

Pav. 3 Žoržo Sera paveikslas „Sekmadienio popietė Grand Žatos saloje“8

Matematika ir geometrija grafikoje

Mauricas Kornelis Ešeris (ol. Maurits Cornelis Escher, 1898-1972) yra vienas iš garsiausių ir labiausiai reprodukuojamų XX a. moderniojo meno grafikų. Olandų grafikas taip pat yra žinomas savo knygų iliustravimo, medžio graviūrų, gobelenų, freskų ir pašto ženklų dizaino darbais. Jis kūrė realių objektų, pereinančių į kitus objektus, optinės apgaulės efektus sukuriančius kūrinius. Ešeris taip pat tyrinėjo begalybės, sudėtingų architektūrinių labirintų, apimančių perspektyvinius žaidimus, ir neįmanomų erdvių vaizdavimą 9,10.

Geras geometrijos ir matematinių sąvokų supratimas leido Ešeriui įgyvendinti kylančias matematikos pasaulio idėjas savo meno kūriniuose. Nors pats jis nebuvo matematikas, neretai pasiskolindavo idėjas iš matematikos pasaulio, sekė mokslines publikacijas šioje srityje. Beje, sulaukus pripažinimo meno srityje, tuometiniai matematikai neretai kreipėsi į Ešerį profesinių patarimų ir kviesdavo į mokslo diskusijas!

Darbuose su perspektyva Ešeris manipuliavo fiksuotais parametrais, tokiais kaip susilietimo taškai (angl. vanishing points) ir gravitacija. Taip, „Spausdinių galerija“ (angl. „Print Gallery“, 1956) iškreipia perspektyvą, visiškai pašalindama fiksuotų susilietimo taškų parametrus. Ešeris sukuria vaizdą, kuriame vidus (paveikslo kairėje), tampa išore (dešinėje).

Pav. 4 „Spausdinių galerija“, Kornelis Ešeris11

Šiam darbui būdingi bendri principai su neįmanomomis formomis, kai fono komponentai tampa priekinio plano komponentais. Nors jo sukurtos perspektyvos gali atrodyti nerealios, jos reprezentuoja pasaulį, kuriame galioja jo taisyklės.

Savo darbuose Ešeris naudojo ir žinias apie daugiasienius, kitaip Platono kūnus (angl. Platonic solids arba regular solids). Nors kristalinėse struktūrose natūraliai susidaro teseliuojantys12 daugiakampiai, jie taip pat gali būti kartojami, kad susidarytų kietųjų medžiagų paviršius. Tai ir buvo Ešerio didelio įkvėpimo šaltinis.

Pav. 5 Penki Platono kūnai (tetraedras, kubas, oktaedras, dodekahedronas ir ikozaedras) ir jų vaizdai 2D plokštumoje13

Ešeris eksperimentavo derindamas šias formas, kad sukurtų naujas. Pagrindinę „Žvaigždžių“ (angl. „Stars“, 1948) formą sudaro trys susipynę oktaedrai.

Pav. 6 „Žvaigždės“, Kornelis Ešeris14

Ešerio susidomėjimas šviesos atspindžiu atskleidė ne tik paties objekto, bet ir jį supančių objektų formą. „Trys sferos II“ (angl. „Three shperes II“, 1946) parodo, kad identiškų formų objektų išvaizda skiriasi dėl to, kad šviesa nevienodai atsispindi nuo skirtingų paviršių. Centrinė sfera atspindi visą aplinką, o dešinėje esanti sfera neatspindi nieko.

Pav. 7 „Trys sferos II“, Kornelis Ešeris

Ešeris tyrinėjo begalybę taikydamas ir manipuliuodamas matematiniais principais. Kanados geometro H.S.M. Kokseterio (angl. Harold Scott MacDonald Coxeter, 1907-2003) hiperbolinės geometrijos leidinyje pademonstravo begalybę grafine prasme. Kai trikampiai pasiekia apskritimo kraštą, jie tampa be galo maži. Šis leidinys kartu su vėlesniu Ešerio ir Kokseterio susirašinėjimu padėjo sukurti darbų seriją „Apskritimo riba“ (angl. „Circle limit“, 1969). Tačiau vietoj trikampių Ešeris panaudojo savo teseliacijas. 1997 m. Kokseteris paskelbė straipsnį, kuriame įrodė, kad 1958 m. Ešerio medžio raižinys „Circle Limit III“ buvo matematiškai tobulas15.

Išmanūs Renesanso dailininkų prietaisai

Camera obscura arba Pinhole (iš lotynų – tamsus kambarys) tai optinis įrenginys, kuriame pro mažą skylutę įsiskverbianti šviesa ant visiškai tamsios patalpos sienos projektuoja apverstą vaizdą. Metodas naudotas dailininkų ir turėjęs įtakos fotografijos atsiradimui16.

Kinų filosofas Mozi buvo pirmasis žmogus, aprašęs camera obscura, kuri vėliau buvo tyrinėta graikų filosofo Aristotelio. XI amžiuje, mokslininkas ir filosofas Ibn al-Haytamas (taip pat žinomas kaip Alhazenas) pasiūlė, kad ekranas galėtų būti naudojamas išoriniam vaizdui projektuoti. Leonardas da Vinčis, susipažinęs su Alhazeno darbais, paskelbė pirmąjį nuoseklų camera obscura aprašymą savo Codex Atlanticus veikale (1502).

Pav. 8 Camera obscura principas, kaip parodyta James Ayscough knygoje „Trumpas pasakojimas apie akis ir regėjimo prigimtį“, (1755)17

2001 m. garsus britų menininkas Deividas Hoknis (angl. David Hockney, gimęs 1937) išleido savo knygą „Slaptos žinios“, kurioje teigiama, kad daugelis didžiųjų Renesanso epochos meistrų ir dar ankstesnių menininkų, įskaitant Janą Vermejerį (angl. Johannes Vermeer), Karavadžą (angl. Caravaggio), Leonardą da Vinčį, Ogiustą Engrą (angl. Jean Ingres), naudojo optinius prietaisus, tokius kaip camera obscura ir įgaubtus veidrodžius, kad padėtų jiems sukurti tikslią kompozicijų perspektyvą. Savo tyrimų metu Hoknis bendradarbiavo su fiziku ir meno teoretiku Č. Falko (angl. Charles M. Falco). Hoknio teorija, oficialiai vadinama Hoknio-Falko teze, teigia, kad realizmo pažangą Vakarų mene nuo Renesanso laikų lėmė mechaninė optika, o ne tuometinių menininkų tobuli tapybos įgūdžiai ir gebėjimai.

Jano van Eiko „Arnolfini portretas“ (1434) yra vienas pagrindinių to pavyzdžių. Šis paveikslas atskleidžia trimatiškumą, individualumą ir psichologinį gylį, kurio nepastebėta ankstesniuose dailininko paveiksluose, o Hoknis ir Falko yra įsitikinę, kad tai iš dalies yra dėl van Eiko naudojamų optinių prietaisų18,19.

Pav. 9 Jano van Eiko paveikslas „Arnolfini portretas“20

Epilogas

Menas ir mokslas visada ėjo ir eina greta. Pasiekimai moksle suteikia įrankius ir galimybes menininkams kurti ir ieškoti naujų būdų perteikti mus supantį pasaulį per meno prizme. Tuo tarpu, neretai, praėjus kokiam šimtmečiui, futuristiniai meninikų darbai įkvėpia mokslininkus įgyvendinti fantazijas ir utopines idėjas, atvaizduotas meno kūriniuose.

Jei jau susiejote savo profesinę karjerą su tiksliais mokslais, o viduje knibžda „kūrėjas“ – jūsų profesinės žinios ir patirtis gali tapti unikaliu, tik jums suteiktu įrankiu bandymuose mene. O jei susidomėję, skaitote šį straipsnį iš meno parapijos – gal būt atėjo laikas panarplioti chemijos vadovėlį?:)…

Pastaba: Manoma, kad mažos raiškos meno kūrinių vaizdų naudojimas kritiškai komentuojant aptariamą kūrinį, meno kūrinio meninį žanrą ar techniką arba mokyklą, kuriai menininkas priklauso, laikomas sąžiningu naudojimu (angl. fair use).

Šaltiniai:

1 When Art and Science Meet: Georges Seurat, 2018, šaltinis: https://www.artfixdaily.com/blogs/post/3630-when-art-and-science-meet-georges-seurat https://www.artfixdaily.com/blogs/post/3630-when-art-and-science-meet-georges-seurat

2Spalvų teorija, šaltinis: https://www.gvaat.com//wp-content/uploads/2019/09/additive_color-process_www.gvaat_.com_.gif

3 Scientist of the Day – Michel Chevreul, 2016, šaltinis: https://www.lindahall.org/michel-chevreul/

4 Iliustracija „Paul Signac Femmes au puits 1892détailcouleur.jpg“, failas perdarytas, kad būtų galima atskirti detales https://en.wikipedia.org/wiki/File:Paul_Signac_Femmes_au_puits_1892d%C3%A9tailcouleur.jpg

5 How a Chemist Sparked an Art Movement, 2010, šaltinis: https://historyofyesterday.com/how-a-chemist-sparked-an-art-movement-3c7bc2b365df

6 Puantilizmas, šaltinis: https://lt.wikipedia.org/wiki/Puantilizmas

7 Divisionism, šaltinis: https://www.artlex.com/art-terms/d/divisionism/

8 Iliustracija „Sunday Afternoon on the Island of La Grande Jatte“, šaltinis: https://www.wikiart.org/en/georges-seurat/sunday-afternoon-on-the-island-of-la-grande-jatte-1886

9 Maurits Cornelis Escher, šaltinis: https://lt.wikipedia.org/wiki/Maurits_Cornelis_Escher

10 M.C. Escher — Life and Work, šaltinis: https://www.nga.gov/features/slideshows/mc-escher-life-and-work.html

11 Iliustracija „Print gallery“, šaltinis: https://uploads3.wikiart.org/images/m-c-escher/print-gallery.jpg!PinterestSmall.jpg

12 Teseliacija yra paviršiaus, dažnai plokštumos, padengimas be persidengimų ir tarpų, naudojant vieną ar daugiau geometrinių formų. Pavyzdžiui: mozaika, plytelių ar parketo klojimas.

13 Dodekahedrono 3D paveikslėlis – Leonardo da Vinčio iliustracija iš Pačiolio (angl. Luca Pacioli) veikalo “ Divina proportione “ (liet. „Aukso pjūvis“, 1509), šaltinis: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Divina_proportione_-_Illustration_13,_crop_%26_monochrome.jpg

14 Review: The amazing world of M C Escher, 2015-2016, šaltinis: https://www.tessellationart.com/review-the-amazing-world-of-m-c-escher/#perspective

15 H.S.M. Coxeter, 2022, šaltinis: https://www.britannica.com/biography/H-S-M-Coxeter

16 Camera obscura, šaltinis: https://lt.wikipedia.org/wiki/Camera_obscura

17 Illustration of the camera obscura principle from James Ayscough’s A short account of the eye and nature of vision (1755 fourth edition), šaltinis: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:1755_james_ayscough.jpg

18 Agents of Change: Camera Obscura, šaltinis: https://cutt.ly/qDs7Hde

19 The Camera Obscura and Painting, 2019, šaltinis: https://www.liveabout.com/camera-obscura-and-painting-2578256

20 The Arnolfini Portrait, Jan van Eyck, oil on oak, 1434. National Gallery, London, šaltinis: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Van_Eyck_-_Arnolfini_Portrait.jpg

16 komentarų

  1. Labai įtraukiantis straipsnis! Džiugina vizuolizacija ir aiškūs pavyzdžiai.
    Manau, kad straipsnis labai padėtų vaikams suprasti kaip glaudžiai susiję įvairios mokslo ir meno šakos, ko patys dažnai mokyklose nepastebi. Tai atveria platesnį požiūrį, suvokimą, gali gal net lemti tolimesnių mokslų pasirinkimą.
    Labai patiko. Skaityčiau ir pratęsimą jei toks būtų!

  2. Puikus straipsnis!!! Daug labai įdomios ir naudingos informacijos ir įžvalgų. Ačiū, Autoriui, kad dalinates savo žiniomis!

  3. Puikus straipsnis. Ypač patiko palyginimas meno ir chemijos. Tas pats vyksta su spaustuvėmis, kai darbuotojai nežino, kaip gali pakenkti dažai jų sveikatai bei sėdi patalpoje visą darbo dieną, kurioje vyksta plačiaformatės spaudos spausdinimas. Taip pat pridėčiau, kad šiuolaikiniai dizaineriai, kurie garsiai rėkia, kad matematika nereikalinga, labai klysta. Savo darbe susiduriame su jaunais dizaineriais, kurie nežino, kas yra mastelis, proporcija, neiskiria matavimo vienetų. Jokių būdu nekalbu apie visus ar daugumą, bet sakyti, kad meno žmonėms nereikia matematikos yra labai klaidinga. Nuostabus, informatyvus straipsnis, ačiū labai.

  4. Įdomu buvo skaityti! Ačiū autoriui už tokį išsamų ir išties įdomų straipsnį ,atrodo iš pirmo žvilgsnio nesuderinamus dalykus Mokslą ir Meną!

  5. Kaip įdomu, kaip tik savo paaugliui aiškinau, kam reikalingas bendrasis ugdymas. Ir šis straipsnis tik parodo, kad tik susipažinęs su skirtingomis mokslo kryptimis gali būti unikalus bet kurioje srityje.

  6. Straipsnis- puikus meno- mokslo integracijos (naudingo ir reikalingo „suokalbio“ ) pavyzdys! Meno kūrinių idėjos sprendimo lygmeniui neabejotinai turi prasmės menininko- mokslininko statusas.

  7. Puikiai pateikta informacija! Panašu, kad straipsnio autorei pavyko pateikti lyg ir jau žinomus dalykus nauja perspektyva!

  8. Netikėta meno ir mokslo simbiozė. Ačiū autorei, už naudingos ir įdomios informacijos pateikimą šiame straipsnyje =)

  9. Labai patiko į dailininkus ir jų kūrinius pažiūrėti kitu kampu. Puikus ir profesionalus straipsnis!

  10. Labai šaunus straipsnis,dėkui autorei. Smagu pažvelgti į meną iš kitų mokslų prizmės. Labiausiai patiko Matematika ir geometrija grafikoje. Tikrai prisilietimas prie įvairių mokslų mus daro visavertiškesniais,labiau išprususiais.bent po dalelę visko.

  11. Devintokų matematikos vadovėlyje yra pateikiamas įrodymas, kad bet kurio keturkampio kraštinių vidurio taškai sudaro lygiagretainį. Įdomiau gal ne pats įrodymas, o tai, kad pratęsus to keturkampio kiekvieną priešingų kraštinių porą iki sankirtos taškų galima pasiekti, kad pats keturkampis atrodytų kaip perspektyvą turinti languota lenta, tik tie langeliai būtų ne stačiakampiai, o tokie patys iškreivinti keturkampiai. Kai bandome įprastos geometrijos dėsnius, galiojusius paprastoje koordinačių sistemoje, perkelti į tokią pakreivintą sistemą, tai jie pasidaro labai įdomūs, galima toli išskrist į kitą pasaulį. Labai faina atrasti, kas net gi ištisą tokių hack’ų rinkinį pateikia

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *