عادة ما يحدد مؤرخو العلوم بداية الثورة العلمية في عام 1543، عندما قدم كوبرنيكوس في كتابه دي ريفولوتيونبوس فكرة حركة الأرض. وبينما يُعتبر هذا التاريخ اختيارًا مناسبًا وقابلًا للدفاع، إلا أنه ليس المرشح الوحيد الذي يمكن النظر فيه. فهناك اكتشاف علمي سابق، كان مدفوعًا بحاجات الفن أكثر من حاجات الفلك، وكان له نفس الأثر العميق: اختراع فيليبو برونيلليشي للرسم باستخدام المنظور، حوالي عام 1420.
الشكل 1: يتيح ترتيب برونيلليشي للمشاهد مقارنة الرسم المنعكس بالشيء نفسه من خلال إزالة المرآة.
أظهر برونيلليشي قدرته على رسم المشاهد بدقة من خلال التجربة المذهلة والمقنعة التي تظهر في الشكل 1 أدناه. وبعد خمسة عشر عامًا، نشر ليون باتيستا ألبرتي شرحًا كلاسيكيًا لهذه التقنية. وتستند هذه التقنية إلى نوع جديد ورائع من الهندسة يُسمى الهندسة الإسقاطية.
لقد ترك عمل برونيلليشي وألبرتي تأثيرًا هائلًا على الفنانين في ذلك الوقت. فمن الواضح أنه سمح بتقديم رسومات أكثر دقة. كما كان أيضًا مصدرًا كبيرًا للثقة: هنا، أخيرًا، كان هناك اكتشاف كبير يتجاوز بوضوح ما تم تحقيقه من قبل الإغريق والرومان القدماء. بالنسبة للفنانين، لم يعد الأمر مجرد استعادة ما فُقد، بل اكتشاف قوة إبداعية جديدة تمامًا.
يمكننا رؤية هذا الانعكاس في مثل هذه التحف الفنية مثل تسليم المفاتيح لبيروجينو (1481-1482) في الشكل 2 أدناه. فبلاط ساحة المدينة، والتوازي الذي تحدده الهندسة المعمارية، والأحجام النسبية للأشخاص والأشجار التي تتراجع في المسافة توفر جميعها فرصًا لتقديم رسومات دقيقة علميًا.
يُقال أحيانًا إن العلم والفن يختلفان جوهريًا في نهجهما ومجالهما، حيث يسعى العلم إلى الموضوعية بينما الفن بطبيعته ذو طابع ذاتي. لكن علم المنظور يُظهر ضحالة هذه الادعاءات. مع المنظور، يتركز اهتمامنا على كيفية ظهور المشهد لشخص معين من زاوية رؤية معينة. قد يُعرَّف في الواقع كدراسة موضوعية للذاتية.
من المدهش كيف يسبق المنظور المفاهيم التي تهيمن على فهمنا الأساسي لقوانين الطبيعة. العديد من الأفكار المركزية في الفيزياء الحديثة غير مألوفة لمعظم الناس. قد تبدو مجرَّدة ومخيفة إذا تم تقديمها فجأة في السياقات الغريبة التي تُعتبر بيئتها الطبيعية. لهذا السبب، نحن الذين نحاول توصيل تلك الأفكار إلى جمهور واسع غالبًا ما نضطر للعمل باستخدام الاستعارات والتشبيهات. ولكن من الصعب العثور على استعارات تكون وفية للأفكار الأصلية ومتاحة بسهولة؛ وأكثر صعوبة هو أن نقوم بذلك بطريقة تُظهر جمال هذه الأفكار. لقد واجهت هذه المشكلة عدة مرات على مر السنين، وهنا، أنا سعيد بتقديم حلٍّ أعطاني شعورًا حقيقيًا بالرضا.
علم الهندسة الإسقاطية، ذلك الابتكار الفني في عصر النهضة، يحتوي على نماذج حقيقية لأفكار كبيرة وماكرة ومليئة بالمعاني العميقة:
- النسبية هي الفكرة التي تقول إن نفس الموضوع يمكن تمثيله بطرق مختلفة، بشكل دقيق وبدون فقدان، بطرق متعددة. النسبية، بهذا المعنى، هي جوهر الهندسة الإسقاطية. يمكننا رسم نفس المشهد من زوايا مختلفة. ستختلف ترتيبات الألوان على القماش، لكن جميعها ستُمثل نفس المعلومات عن الموضوع، وإن كانت مشفرة بطرق مختلفة.
- التناظر مرتبط ارتباطًا وثيقًا بالنسبية، رغم أن اهتمامنا الآن موجه نحو موضوع اللوحة بدلاً من المشاهد. ""التغيير دون تغيير"" هو جوهر التناظر. اعتبر أكثر الأشكال تناظرًا: الدائرة. قم بتدوير دائرة حول مركزها، بأي زاوية. مثل هذه التحولات تغير موقع كل نقطة على الدائرة، بينما تبقى الدائرة ككل كما هي. بالمثل، إذا حركنا موضوع لوحتنا – مثل تدويره أو تغيير موقعه – فسيختلف مظهره. لكن الوصف الإسقاطي له – أي الكلّ من المشاهد التي تعرضها جميع الزوايا الممكنة – يبقى كما هو، لأنه يمكنك نقل حامل اللوحة لتعويض ذلك.
- الثبات هو النقطة المقابلة للنسبية. يتم تمثيل العديد من جوانب الموضوع بطرق مختلفة عندما نغير الزاوية، لكن بعض الميزات تظل مشتركة بين جميع هذه التمثيلات. على سبيل المثال، الخطوط المستقيمة في الموضوع ستظهر كخطوط مستقيمة من أي زاوية، على الرغم من أن اتجاهها وموقعها على القماش سيختلفان؛ وإذا تقاطعت ثلاثة خطوط مستقيمة في الموضوع، فسيظل ممثلوها يلتقون في نقطة واحدة، من أي زاوية. الميزات المشتركة بين جميع التمثيلات تسمى ""ثابتة"". الكميات الثابتة مهمة للغاية، لأنها تحدد الخصائص الموضوعية للموضوع، التي تظل صالحة من أي زاوية. إنها تحدد جوهر ""واقعه الموضوعي"".
في حدود الفيزياء الحديثة، تعتبر التجارب ذات الصلة صعبة. لقد تم إجراء التجارب السهلة وتم استيعاب دروسها بشكل شامل. نموذج باكون القديم الخاص بتراكم البيانات بصبر ومن ثم استخدامها لاستنتاج القوانين لم يعد عمليًا. بدلاً من ذلك، أصبحت الاستراتيجية الرابحة هي التخمين للقوانين، اشتقاق عواقبها، اختبارها، ومن ثم اكتشاف ما إذا كانت الطبيعة تختار استخدامها.
إذا لم تكن البيانات، فماذا يوجه التخمينات؟ بكلمة واحدة، الجماليات. ومن ثم، فإن التناظر، بالمعنى الذي تم شرحه سابقًا، هو الأكثر إلهامًا لنا. نحن نقترح معادلات تسمح بالعديد من التغيرات في شكلها دون أن تغير محتواها.
في الواقع، هناك تشابهات مذهلة بين المبادئ الأساسية للتناظر المتجسدة في قوانيننا الأساسية وبين نوعين جديدين من المنظور الفني.
في الأعمال الفنية التشويهية مثل رسم إيسطفان أوروش للعمود المشوه في الشكل 3 أدناه، يمكن استخدام أدوات مثل المرايا والعدسات لتجاوز التحولات في المنظور العادي. وبالمثل، في النسبية العامة، يمكن تحقيق مجموعة واسعة من التحولات في مظهر الزمكان من خلال إعادة ترتيب ما يسمى بالسوائل المترية. (هذه هي جوهر ""التباين العام"" لألبرت أينشتاين).
وصل أينشتاين إلى نظريته في الجاذبية من خلال إيجاد معادلات لا يتغير محتواها بتلك التحولات.
أما نظرياتنا حول القوى الأساسية الأخرى – مثل الكهرومغناطيسية، والقوى الضعيفة والقوية – فهي مبنية على نوع من التحولات التي قد تكون أقل شيوعًا، لكنها ليست غريبة تمامًا في الفن. هنا، لا تُجرى التغييرات عن طريق تحريك نقاط الصورة، بل عن طريق تحويل الألوان بطرق مختلفة في أماكن مختلفة. أنتج هنري ماتيس عدة صور لافتة باستخدام هذه الفكرة.
اليوم، هناك تفاعلات حيوية بين العلم والفن على العديد من الجبهات. بعض الأمثلة: كانت الفراكتالات مصدر إلهام لفن الجرافيك وساهمت في خلق ""مناظر طبيعية"" صناعية رائعة؛ زُينت العديد من الجدران بصور من الفضاء، معززة بألوان زائفة بطريقة جميلة؛ وتتميز الأفلام وبث المباريات الرياضية بمعالجة صور رقمية إبداعية.
لكن الإمكانيات للتعاون الإبداعي لم تُستنفد بعد. في الواقع، أعتقد أننا بالكاد بدأنا في استكشاف السطح.
غالبًا ما يمدح الفيزيائيون، وبحق، جمال مفاهيمهم ومعادلاتهم. من ناحية أخرى، يعتبر البشر كائنات مرئية بطبعهم. سيكون من المثمر استخدام الموارد الحديثة لمعالجة الإشارات والرسوم البيانية الحاسوبية لترجمة تلك المفاهيم والمعادلات الجميلة إلى أشكال يمكن أن يستوعبها القشرة البصرية للفيزيائيين، ويمكن للناس عمومًا أن يقدروها ويستمتعوا بها. نحن بحاجة، على وجه الخصوص، إلى طرق أفضل لتمكيننا من التواصل الحسي مع المساحات ذات الأبعاد العالية، مثل تلك التي نلتقي بها في نظرية الكم وعند التعامل مع البيانات الضخمة. الفرص المدهشة في انتظار الأبطال المعاصرين لروح برونيلليشي.
المصدر: مجلة إيون
