画家笔下的天象，为何与实际差距这么大？| 科学浮世绘
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撰文 | 林凤生（上海大学退休教授）
责编 | 叶水送
在世界名画中，我们看到画中的天空，除了蓝天白云，还常常画了日月星辰、雾霾霓虹，这些都是真实景观的记录吗？
《向基督诞生表示敬意》
在西方传统的宗教画里，日月星辰常常被画家拿来做背景，渲染主题，至于这些天像画得正确与否，并不在意。
上图是西方绘画鼻祖乔托的壁画《向基督诞生表示敬意》，远道来访的修士向刚刚出生的圣子表达了崇高的敬意。一位修士跪在地上亲吻婴儿的脚，表示祝贺，后面的几位修士也恭恭敬敬。
为了配合“基督降生”主题，乔托在画上方画了一颗彗星。这是一颗1301年时曾经在天空中出现的大彗星，由于它光芒巨大让当时人为之震惊。所以两年后，当乔托在创作这幅壁画时，便把它画在天穹上，以隐喻基督出生就像彗星一样从天而降。
后来人们知道这一颗就是有名的哈雷卫星，由英国天文学家哈雷发现并以他的名字命名，它每隔约76年它会再一次光临地球。事实上，它的大尾巴要长得多，象一把“大扫把”，与画上的模样并不一致。
后来，在西方的一些风俗画里，出现在画背景里的大气光象也是作为一种陪衬，常常是聊胜于无，并不讲究。
《盲女》
《盲女》是18世纪拉斐尔前派画家米莱斯的名画。在一片美丽、宽广的牧场一角，一位衣衫褴褛的盲女和她的引路女孩坐在路旁休息。随身的六角手风琴说明以她们卖唱为生。坐在那里休息并不是走累了，而是因为刚才下了一场雨。天空里充满了水分，在阳光的照射下，映现出二道绚丽的彩虹。
众所周知，彩虹是天空中的水珠反射太阳光引成的：太阳的位置应该在观众的另一侧，也就是彩虹的对面。当阳光射到水珠上，由于阳光由七种色光组成，每一种色光对水的折射率不一样。它们在水珠里经过反射、折射、再反射……离开水珠的时候，已经分散开来形成一段彩色带。许许多多的水珠的散射光一起，让我们面对的人看到了半个圆弧形状的彩色圆环——“虹”，这个圆环应该是外红内紫，在它的外面有时候会出现第二段虹，叫做“霓”。它是外紫内红，与内圈的虹正好相反（参见《大气光象》上海科技出版社）。
据艺术史记载，米莱斯在创作时开始把霓的色彩画错了，后来经过有心人的指正才改过来。从这个细节也可以知道，画家画霓、虹的目的，并不在乎它们的色彩排列，主要想借此反衬了盲女虽然青春年华，却无法欣赏五彩缤纷的大千世界，这是一件何等伤心的事！在这幅画里，盲女由画家的妻子格莉做模特，形象纯情而安详，更增添了一点伤感的气氛。
18世纪，罐装的颜料发明以后，许多画家纷纷走出画室到大自然中，印象派大师莫奈、雷诺阿，还有巴比松画家柯罗、米勒，英国风景画家透纳、康斯太勃尔等都是写生迷。康斯太勃尔甚至在罐装的颜料发明之前就开始用油画进行户外写生，他把画风景作为一种科学研究：他持续多年在一天中的不同时间，不同天气状况下，对着天空写生。他画云的习作是气象是气象观测上的奇迹。
每一幅画上他都注明了时间，日期和天气状况。上图他注明了是一种“卷云”。后来他在完成自己的创作时，也常常利用了这些户外写生的元素。以保持画作的新鲜感。无独有偶，法国画家莫奈在写生的时候也会同时竖起几块画板，记录不同时间段里环境光照的变化。
所以在他们的画作里，天空表达的都是当时的真实景观。即使有些大师作品，后来是在室内完成的，却也是以写生的资料为基础，有相当的可信度。例如英国画家威廉▪戴斯（1806-1864）画的《肯特群佩格维尔湾·回忆1518年10月5日》，在画的左上方记录了当时在佩格维尔湾的上空出现的多纳蒂彗星，位置相当准确。
据《伦敦画报》报道，这颗彗星在这一天最亮，很容易被地球人看到。错过了这一次机会，要过2100年才能再看到它。可惜在这幅画的印刷品里，读者无法看到彗星的模样。有兴趣的读者要到伦敦泰特美术馆观赏（下图）。
英国画家威廉▪戴斯画的《肯特群佩格维尔湾▪回忆1518年10月5日》
名画天空里画的日月星辰的位置和模样，究竟准确与否，有没有人检测过呢？有！美国德克萨斯州立大学物理学教授奥尔森就就是一位破译名画里奥秘的大师。多年来他利用自己的特长（天体物理学和计算机）对莫奈、梵高和蒙克的许多名画做了研究，取得了令人瞩目的成果。现举一个比较有趣的例子。
梵高的《夜色里的白房子》
上面的画右上方有一颗明亮的星，它是什么星？是不是真的出现过呢？又什么在什么时候出现的呢？带着这些问题，教授开始了探索之旅。
他先了解画家的背景资料：这是梵高在奥弗尔的时候画的。从1890年7月17日梵高给弟弟的信中看到：“此刻我正在画二幅习作……第二幅是草地上的一座白房子。夜空中有一颗星星，和窗户上橘红色的光，以及浅黑色的石竹。” 我们由此知道了这幅画的创作时间。
于是奥尔森和另一位助手带了10个学生，在2000年专程去了巴黎西北40公里外的奥弗尔小镇。在4天里他们走遍了小镇的大街小巷，找到了这座房子，并确定了房子的方向。奥尔森借助了当地天文馆的计算机，查阅了历史资料。他了解到那年的7月15日天空晴朗，16日更是蓝天一片，天气最好。到了17日天下就转阴沉了。
通过与画面对照，确定梵高的这幅画创作于1890年7月16日下午8:00左右。右上角原来让他们感到惊异的那颗星星，是确实在当时出现的金星，正是它照得当时天空异常明亮。
不过，让奥尔森出名的是，他对表现主义画家蒙克著名的油画《呐喊》上惊异的血红天际的解释：那是1883年8月26苏门答腊和爪哇岛之间的喀拉喀托火山，猛烈喷发的反射光所致。
正由于此，风格严谨的写实风景画也引起了希腊气象科学家泽雷弗斯的注意。他在欣赏透纳的风景画时，发现晚霞颜色的变化与历史上主要火山爆发的年代惊人相似。由于火山爆发，大气粉尘含量越高，粉尘的颗粒比较大，这样空气中的波长较长的红光遭到了尘埃的大量散射，云层就被染上了玫瑰色和红色。
透纳的水彩画
于是泽雷弗斯选定了透纳等画家的上百幅日落作品，画的创作时间，正好与历史上主要火山爆发年代相同，能反映出火山爆发前后和爆发过程中大气情况的变化。通过测量画家描绘晚霞时所使用的红绿颜色的配比，计算出大气中粉尘含量的变化。然后通过电脑模拟，绘制出当时气候的变化趋势。这些研究成果已经发表在《大气化学和大气物理学》季刊中。
那么根据奥尔森的分析，是不是可以据此说明画家梵高、蒙克的画就是客观的真实记录呢？并非如此。
《星之夜》
请留意一下梵高的另一幅作品《星之夜》，在夜幕中：柏树像黑色火舌一般，直上云端，天空的纹理像涡状星系，并伴随众多星点，而月亮则是以昏黄的月蚀形式出现。我们何尝见过如此奇怪的天空。事实上，这是因为梵高患病，服用了精神药物所致，体现出了画家躁动不安的情感和迷幻的意象世界。
蒙克的《桥上的姑娘》
再看蒙克的《桥上的姑娘》。表现了挪威北部夏天夜晚的宁静。青春的少女怀着期待，内心的思潮波动融化在幽情的夜色中。评论家认为，蒙克的画应用了法国的技巧和形象，巧妙地表现了北欧诗意般的自然景象。请留意画的左上方有一颗橘黄色的月亮，但是在宁静的湖水中找不到它的投影，显然画家觉得它放在那里会破坏画面的平衡，于是给删除了。所以说画家的创作即使以写生作为基础，还是通过大脑进一步加工的，融入了画家的个人思想和情感，这也是艺术追求的真谛！
giacom balla的“越过太阳的水星”
上图是未来派画家giacom balla的“越过太阳的水星”，在这幅作品里我们已经看不到星星的实体，而是感受到星星的运动——这也是画家的主观感受的一种表达。
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