顯微鏡下的科學與藝術

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Robert Hooke 於「顯微鏡圖集」所刊的跳蚤繪圖。 圖片來源:National Library of Wales

20 世紀物理學家暨小說家 Charles Percy Snow,曾感慨科學和藝術被世人認為是「兩種文化」,無法用同一種語言溝通,無法理解彼此的價值觀。不過,在 1664 年,英國科學家 Robert Hooke 畫了一隻在顯微鏡下所觀察的跳蚤,卻為英國藝術界帶來改變。

翌年,英國日記作家 Samuel Pepys 在一家書店裡,看到科學家 Hooke 的「顯微鏡圖集(Micrographia)」。由於畫得既精美又專業,他買下此書,坐在家中用了幾個小時仔細端詳書中的圖畫。

Hooke 所用的顯微鏡,刊於「顯微鏡圖集」上。 圖片來源:Wikimedia Commons

肉眼看來小如微塵的昆蟲,用一整頁來放大描畫其四肢、毛髮和眼睛,如「衛報」專欄作者 Jonathan Jones 形容,直到今天仍令人震驚。「如果你曾經透過顯微鏡來觀察,你應該知道要畫出這些圖像有多困難。」當時化學攝影尚未發明,從現代標準來說,Hooke 只憑著非常原始的畫具,便紀錄了顯微鏡中觀察到的模糊圖像。換言之,他不只是個科學家,而且是才華橫溢的畫家。其筆下的跳蚤,既有科學開拓性,同時是一種藝術成就。

生於英國南部懷特島的 Hooke,年輕時已被荷蘭藝術家 Peter Lely 收為徒弟。雖然後來他轉攻科學,但驚人的繪畫天賦從未被浪費。Hooke 的事跡,可能證明了科學和藝術「兩種文化」之間的這條鴻溝,實有所連結。

Hooke 和他的同伴,在 1660 年創立了世界上第一個現代科學機構「皇家學會(Royal Society)」。當時,他和 Robert Boyle 合力製造了一個空氣泵,可以從密封的玻璃室裡抽走空氣。最好的實驗方式是將動物放進去,並觀察它們的改變。成員之一 John Evelyn 指出,不同動物的反應並不一樣,放一條蛇進去,其實是無法殺死牠的,只能讓牠感到痛苦,但如果把一隻小雞放進去,小雞短時間之內就會死去。不過,這個動物實驗等到一個世紀之後,當 Joseph Wright 1768 年圖文並茂繪出如何將鳥類放進空氣泵,才轟動一時。科學界的發現,正需要透過畫像具體展現,方能讓人們產生既憐憫又恐懼的共鳴感。

Joseph Wright 所繪畫的空氣泵實驗情景,轟動一時;Joseph Wright,An Experiment on a Bird in an Air Pump(1768)。

回溯到 17 世紀,藝術與科學之間並非如此涇渭分明,Hooke 亦不是跨越這「兩種文化」的唯一一位博學家。在其「顯微鏡圖集」之中,便特別感謝了啟發他使用顯微鏡的好友兼天文學教授 Christopher Wren。當 Hooke 將繪畫藝術與科學合而為一,Wren 便將科學與建築藝術結合起來。由 Wren 設計的格林威治皇家天文台,巨大的窗戶容許大量自然光線照射到室內;另一傑作聖保羅座堂(St Paul’s Cathedral),則以巨大的幾何系統展現宇宙意象。

細數皇家學會幾百年來最具影響力的科學家,莫過於牛頓(Isaac Newton)。但 Hooke 的成就截然不同,除了繪畫顯微鏡下的跳蚤,Hooke 亦精於繪畫化石,比較接近達文西(Leonardo da Vinci),是融合藝術和科學的天才。Jones 認為,從達文西到 Hooke,兩人的才華如此相似,並非巧合。因為許多文藝復興時期出自博學家之手的科學繪畫,都在 17 世紀流傳到英國,並成為皇家館藏。Hooke 的成就雖然不像牛頓那麼顯著,沒有發現到任何引力定律,但他確實對英國藝術發展,有著承先啟後的貢獻。

據當時的學術視野,無論是藝術家和科學家,兩者對大自然的觀察都沒有區別。因此,19 世紀的英國同時孕育了著名學者達爾文(Charles Darwin)和風景畫家康斯特勃(John Constable)。當年輕的達爾文正在收集甲蟲標本時,康斯特勃亦正透過端詳科學繪畫中雲的不同形態,成為了他的創作啟蒙。