大家一定都曾看過現藏於MoMA紐約現代藝術博物館的《亞威農少女（Les Demoiselles d’Avignon）》，這幅畫長寬2米多，可謂“鉅作”，但最令人印象深刻的還是它那驚世駭俗的幾何化繪畫語言表達——手腳姿勢很不穩定，從結構上看起來快與身體分離；胸部是方形；頭的狀態扭曲，像是轉了一百八十度；面部有著怪異的高光和陰影；眼睛不在一條直線上等等……上述的一切都足以讓初次看到這幅畫的人驚掉下巴。
Les Demoiselles d’Avignon, 1907, Pablo Picasso, 圖片來自moma.org
這幅貌似不太符合大眾審美的油畫誕生於1907年，出自20世紀最有影響力的藝術家之一——巴勃羅·畢加索（Pablo Picasso）之手。作為天才典範以及現代藝術的代名詞，畢加索激勵了整整幾代藝術家。可能你意想不到的是，他與愛因斯坦（Albert Einstein）之間也有著令人驚訝的聯絡——畢加索的《亞威農少女》與愛因斯坦的狹義相對論（1905年），這兩個看起來毫不相關的鉅作，都是在受到著名數學家和物理學家龐加萊1902 年出版的暢銷書《La Science et l'Hypothèse（科學與假設）》的啟發後誕生的。
《La Science et l'Hypothèse（科學與假設）》, 1902, Henri Poincaré, 圖片來自wiki
回到1904年，畢加索搬到了位於巴黎的蒙馬特區，一間被親切地稱為“洗衣船（Bateau-Lavoir）”的簡陋小房子裡。它不僅僅是個住處，而更像是20世紀之交，在巴黎和維也納這類大城市中不計其數的“工作室/俱樂部”（構成天才誕生的重要土壤）之一。
這裡有一個以畢加索為中心的密友圈被稱為“畢加索幫（la bande à Picasso）”，由一些後來均頗有成就與名氣的詩人、藝術家以及獻身於神秘和先鋒文學的幻想家聚集而成，充滿了創新、創造和創意，變革的慾望隨處可見。據說在這裡，孕育出了現代藝術發展的里程碑——《亞威農少女》。
Bateau-Lavoir, 1910, 圖片來自wiki
我們都知道，《亞威農少女》原名《亞威農妓院（The Brothel of Avignon）》，其實是在描畫一群搔首弄姿的妓女，標題“亞威農（Avignon）”是一條以色情業聞名的西班牙巴塞羅那街道。然而區別於許多其他名畫，主題表達只能算是《亞威農少女》這幅著作的一小部分，人們將更多的目光放在了畢加索突破性的，對畫面“空間和時間”的探索上。
莫里斯·普林斯特（Maurice Princet）是“洗衣船”一位較為特殊的成員，他不是詩人也不算純藝術家，而是一名對高等數學感興趣的保險精算師（後來被人們認可為一名數學家）。非常喜歡藝術的普林斯特想將數學概念化並融於藝術創作，他熱衷於讓藝術家們對一些新的空間觀念產生興趣。
1907年，普林斯特給畢加索和“洗衣船”的其他成員們閱讀龐加萊的著作《科學與假設》並講課，其中包括了非歐幾何與第四維空間的概念。他還向畢加索贈送了埃斯普里特·約弗雷（Esprit Jouffret）的《Traité élémentaire de géométrie à quatre Dimensions（四維幾何論）》一書，描述了超立方體和其他四維多面體，以及將它們投影到畫布的二維方法，一定程度上影響了畢加索《亞威農少女》 的創作。
這些概念成功滲透進了畢加索以及其他藝術家們的腦海，普林斯特為立體主義的形成和誕生奠定了堅實的基礎，被稱為“le mathématicien du cubisme（立體主義的數學家）”。
《Traité élémentaire de géométrie à quatre Dimensions（四維幾何論）》插圖, 1903, Esprit Jouffret, 圖片來自wiki
我們生活在一個三維的世界裡，看著二維的畫面，人人都在好奇著四維的定義和存在。如果說當時公眾只是把談論四維作為某種流行時尚的話，畢加索卻認真地思索著繪畫與四維空間的關係問題。在《亞威農少女》這幅傑作誕生之前，畢加索繪製了無數的草圖。他進行了不斷逼近科學真相的探索：如何表現第四維也就是高維？
《亞威農少女》過程草圖, Pablo Picasso, 圖片來自Google
上文中提到的法國博學者亨利·龐加萊 (Henri Poincaré)曾被描述為“最後的普世主義者”，是一位偉大的數學家、理論物理學家和哲學家。而作為狹義相對論的先驅，龐加萊在他的著作《科學與假設》中定義了相對運動的原理，如“物理上不可能觀察到絕對運動。”兩年後，他將其命名為“相對性原理”。
Henri Poincaré, Bill Sanderson, 圖片來自Scinece Photo Library
作為組合拓撲學的奠基人，龐加萊對於維度也有著自己先進的見解，他曾描繪道：“外在物體的形象被描繪在視網膜上，這個視網膜是一個二維畫；這些形象是一副透檢視……”按照他的解釋，既然二維面的一個景象是從三維面而來的投影，那麼三維面上的形象也可以看成是從四維而來的投影。龐加萊建議，可以魚貫式地展現維度平面，一次一個，依次將第四維描述成畫布上接連出現的不同透檢視。
但畢加索並不這麼認為，他想一下子把不相接續的一系列平面全部畫出來。少女的乳房是立體幾何的二維化，而他所竭力探索的、看不見的高維，則透過變換來實現：例如一位少女扭曲的胳膊和蹲著的少女的頭部，後者的幾何構圖也是實驗手法中最神奇的所在，她的面部同時出現了正面和側面視角，這種“同時性”就像是來自第四維的投影。
2001年，科學史家亞瑟·米勒（Arthur I.Miller）在他的書中《愛因斯坦、畢加索：空間、時間和造成浩劫的美（Einstein, Picasso: Space, Time and the Beauty That Causes Havoc）》第一次將畢加索和愛因斯坦這兩位20世紀的藝術與科學領域中的巨人聯絡了起來，他認為愛因斯坦和畢加索都受到龐加萊非歐幾何方法和其對同時性推測的影響。
《Einstein, Picasso: Space, Time and the Beauty That Causes Havoc》, 2001, Arthur I.Miller, 圖片來自arthurimiller.com
在此之前，藝術界一直認為立體主義的根源是塞尚（Paul Cézanne）和原始藝術（primitive art），但米勒卻覺得這種觀點完全否定了科學、數學和技術的驚人發展對於“前衛”所作出的貢獻。科學的根源從來都不只在“科學”本身之上，那麼藝術運動為什麼一定來源於“藝術”？
Mont Sainte-Victoire Seen from the Bibemus Quarry, 1897, Paul Cézanne, 圖片來自thewestologist.com
像畢加索在普林斯特的帶領下接觸到了龐加萊的《科學與假設》一樣，愛因斯坦在1904年閱讀了其優秀德文譯本並受到廣泛啟發。他創立相對論時，認識到第四維度——時間，是與空間的其他三維密不可分的。
時間也需要一個標度，於是愛因斯坦在三個空間維之上加入時間維，用四維時空的度規構造了引力。正如相對論推翻了空間和時間的絕對地位一樣，畢加索的立體主義在藝術中也推翻了傳統的透視，二者都等於同時從幾個視點表現自然，一個景觀是什麼，取決於你怎麼測量它或看它。
愛因斯坦推導狹義相對論公式E = mc^2, 圖片來自wiki
龐加萊曾寫道：“只有透過科學和藝術，文明才有價值。”他跨越了兩個世界，激發了愛因斯坦和畢加索的靈感，他們都相信藝術和科學是探索超越感知、超越表象的世界的手段。《亞威農少女》與狹義相對論這兩個各自獨立的平行事件看似毫無關聯，其實反映了人類在觀察世界這個古老問題上，分別以藝術和科學的不同方式展開認知革命的艱辛探索，學科之間的界限終將消散。
這裡再插播一小段軼事，關於普林斯特和畢加索是如何相識的——他們擁有過同一名情婦。當時已是普林斯特女朋友的艾麗斯（Alice Géry），也同時和畢加索有一些風流韻事，機緣巧合下她將二人拉上了線，畢加索甚至後來還見證了普林斯特和艾麗斯的婚禮。
但沒有最狗血，只有更狗血：他們在六個月後就離婚了，離婚的原因是艾麗斯和“洗衣船”裡另一位成員，也是法國著名野獸派畫家安德烈·德蘭（André Derain）跑了，安德烈竟然還是畢加索介紹給艾麗斯的。自此以後，普林斯特就逐漸和“洗衣船”斷了聯絡。畢竟貴圈真亂，只能退“船”保平安
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來源：科學藝術研究中心
編輯：Paarthurnax
