终于看懂科学了！200张图领略人类智慧的巅峰

Posted 2022-08-08 turingbooks

科学的画廊，今日开展。

您好，欢迎来到“科学的画廊”！

您也许参观过中国美术馆、卢浮宫、纽约大都会艺术博物馆……见识过世上令人称道的艺术佳作，但您也许怎么也想不出，有谁会为科学建造一座画廊。世界上有没有一座科学的画廊呢？如果有，哪些作品会被选中呢？镇馆之宝会是哪一幅画？让参观者驻足最久的作品是什么？

一图胜千言。人类认知世界最简单、最直观的方法之一就是“看见”。在英语中，“我懂了”就是“我看见了。”（I see.）

人类一直在努力创造全新的信息表现和分享方法——今天的年轻人恐怕很难想象，在多功能手机和社交媒体出现以前，与亲朋好友分享自己的一次旅行见闻是多么不容易。

自古以来，我们的祖先一直在努力将自己所见所闻的大自然的奥秘临摹下来，将自己大脑中的思想变得“可见”。出乎意料的是，这种愿望最终把科学和艺术紧紧地联系在了一起：数学家在美术作品中寻找逻辑的美感，天文学家用彩笔绘制星空的魅力，化学家用表格展现元素的规律……直到今天，教师们仍喜欢使用能让学生们印象深刻的图像和视频，来展现一些复杂、抽象、晦涩的知识。

当有人决心用的图像讲述波澜壮阔的科学，描绘人类绝妙的思维，这就绝不止是一场简单的视觉盛宴了！

在这座画廊里，有见证科学发展史的一座座里程碑，包罗万象的“艺术”珍宝让人领略科学的美感和力量。同时，参观者会惊讶地发现，本打算单纯“展现”思想火花和深邃知识的艺术品，竟然能反过来颠覆人类的认知，影响我们的思维方式，甚至深刻改变着科学的发展历程。

Visiting Instructions

参 观 须 知

本画廊共有四大展厅：天文，地理与生物，数学，物理与化学。

无特定展览顺序，无须专业导览员，每幅作品自备讲解。

参观者无须任何特殊知识储备，无年龄限制。

凡对知识、对大自然、对生命、对艺术、对科学充满好奇和热爱的大、小朋友，皆可入门观。

一票购入，不限参观人数，票价即书价。

那我们开始今天的旅程吧~

POPULAR PRODUCT

部分展品简介

M16，又名鹰状星云

这张由哈勃空间望远镜拍摄的图像久负盛名。星云是气体和尘埃混成的大云柱是年轻恒星的诞生地，云柱中挤满了氢气分子和尘埃——这里是宇宙生命的育婴室，它们伸向天空，宛如石笋，结构各异，壮美异常。

其实，天文学杂志或精美的画册里，最常见的图像既不是恒星也不是星系，而是壮美多姿的星云。这是恒星爆发的景象奇美壮观：辐射与气云、尘埃交汇，生成五彩缤纷的颜色和图案，宇宙奥秘就藏在其中。

日心说模型

这是哥白尼在1543年发表的著作《天球运行论》中提出的日心说模型图。事实上，这本书行量不大，在哥白尼去世时，很少有人读过这部作品。但是，它打响了人类历史上最著名的一场“消耗战”，这场战争终将颠覆古典的“托勒密宇宙体系”——地心说，并建立起今天有着稳固地位的日心说。而日心说，无疑是人类思想史、科学史的一场大革命的开端。这张图对人类世界观的影响，无疑大过对任何其他世界模型的影响。

冯·洪堡关于赤道植物的地理学研究，绘于1817年

这张图表现了厄瓜多尔的钦博拉索火山上不同海拔的动植物群变化。洪堡将山的横切面（高约6.3千米）作为基准，用于标记所发现的各种植物群的海拔和分布，并在图表上用拉丁文和通用名称记录下它们的名字。

图中的顶峰是科多帕希火山和钦博拉索火山，此外还有维苏威火山的高度在一旁用作比对。图中还能够清晰地看见云高以及林木线。洪堡是一位优秀的艺术家，也是一位细致的绘图员。他认识到，一张设计严谨的图表可以代替冗长的数据列举，省去烦琐的文字说明。一个简单的想法加上美妙的构思和辛勤的工作，洪堡为描述生态学信息树立了典范。

360万年前，两足行走的原始人类留下的足迹

这串脚印包含了很多有关其主人的有趣信息。比如，大脚趾旁紧挨着更小的脚趾，就像我们今天的脚趾一样，但它们没有分开，反而更像黑猩猩的脚趾，因此这个大脚趾的使用方法不可能和我们的脚趾一样。

一连串的凹陷显露出脚印主人的走路方式：他/她脚后跟最先着地，前脚趾随后踮起，脚后跟再离地，如此反复，这和我们的走路方式一样。在这些脚印之间，贯穿着一大一小两个原始人类的足迹。体重较轻的那个人（因为脚印相对较浅）步履不平，有一侧身体的承重更大——他/她可能抱着小孩——一家三口？今天的我们在夏日的海滩上漫步，也能在沙土上留下同样的印记，但只有大自然的绝妙意外才能将它们留存。等到360万年后，还会有人在这里吗？

罗伯特·胡克的《显微图谱》一书中绘制的跳蚤

第一次，人类好奇的目光从“非常大”投向了“非常小”。科学史上的许多重大发现都得益于“视力范围”的拓展。人类发明了仪器，看见了先前见不到的事物，其中最激动人心的创造之一就是显微镜。

显微镜揭示的图像可震惊四座，让我们对自然界肃然起敬，把我们的视线带到一个未知的世界：这里有一些最常见的事物，它们复杂而美丽。向胡克致敬！是他开启了进入微观世界的发现之旅，是他以超凡的技能和无比的细腻，将微观世界公之于众！

文氏图

文氏图（也称维恩图）大家都见过，小学生都会用它画思维导图，展现包含、共有、不相干等重要关系——简单吗？真简单啊！文氏图的灵感来自世代思考和经验的积累，也来自数学爱好者的巧思。欧拉曾经画过逻辑图，但文氏图的真正发明者——维恩，虽然没做出什么惊天的数学成绩，但仅凭这张图，他就是数学史中不可不说的大人物。

文氏图帮助我们思考，甚至能代替我们思考！人类通过理解这类图形是如何工作的，最终走向了创造人工智能的道路，借此，人工智能才能辨识、控制、创造出在表达上毫无疏漏的图。

五线谱的始祖：圭多之手

从11世纪开始，音乐理论家就开始用“手”来记忆音阶符号。阿雷佐的圭多最先创造了我们所认识的五线谱和记谱法。“圭多之手”描绘了20个音在音阶中的位置，它们是Γ、A、B、C、D、E、F、G、a、b、c、d、e、f、g、aa、bb、cc、dd、ee。我们如今使用的是G、A、B、c、d、e、f等。

助记法始于大拇指顶端的Γ，一直向下穿过手指的底部，上升到小指，然后逆时针盘旋过指尖，以在中指的dd为终，最后，ee被单独加于中指上方。如今，五线谱在全世界范围内的辨识度都很高，甚至可以说，这也是世界通用的“语言”或“图表”。

恐龙模型，1853年完成

在科学世界中，没什么能像恐龙一样牢牢抓住孩子们和大人们的想象。点开图书电商网站，看看有多少恐龙的图画书吧——清单太长了，根本读不完啊！几百年来，人类根据化石发现、物种分析和充分的想象力，不断重塑恐龙的外貌，猜测它们的生活方式。

图中的模型由维多利亚时期的本杰明·霍金斯和古生物学家理查德·欧文共同完成。在1851年英国的“万国工业博览会”上，这些生物模型颠覆了人们的认知。一场盛大的晚宴在禽龙模型的内部举办，同时代的顶尖科学家全都应邀出席。今天，在锡德纳姆的伦敦老水晶宫旧址旁，这些模型依然可见。

站立的男人，摘自《人体的构造》，1543年

古人在描述人类的构造时，留下的也只是文字，没有图片。维萨留斯描绘了第一张人体正面肌肉系统图，他希望这些图片不仅能使解剖学家和外科医生知晓人体局部器官的细微构造，还希望它们能展示一个“只有画家和雕刻家才会习惯思考”的完整肌肉结构图。维萨留斯将大多数解剖标本公之于众，但他使用的尸体偶尔是盗墓所得（他在书中也承认了这一点），或是死囚。

《人体的构造》这本书多少有些令人毛骨悚然，但可以看出，维萨留斯心中对造物主充满敬畏，惊诧于造物主设计的人体竟如此令人着迷。维萨留斯在出版《人体的构造》时才28岁，这本书与哥白尼的《天球运行论》在同年出版。这两本书在科学史上的重要性不相上下。

作者：约翰•D. 巴罗

译者：唐静；李盼

• 人类如何通过视觉艺术展现自己的思维火花，再现自然的壮美，探索科学的奥秘？

• 雕塑、绘画、摄影、计算机成像……这些艺术品背后隐藏着什么科学故事？

• 图像如何对我们的思维方式，甚至对科学的发展进程产生影响？

作者简介

[英] 约翰·D. 巴罗

宇宙学家、理论物理学家、数学家，英国皇家学会院士、欧洲科学院院士，格雷沙姆学院天文学、几何学教授。主要研究领域为数学物理学、宇宙学、引力、粒子物理学和应用数学等，先后在英国牛津大学、美国加州大学伯克利分校、英国剑桥大学任教。曾获迈克尔·法拉第奖、开尔文奖、狄拉克奖、英国皇家天文学会金质奖章等诸多殊荣。担任剑桥大学“千年数学项目”负责人，被授予英国女王周年奖。著有《发现宇宙》《宇宙的起源》《无之书》等经典科普图书20余部。

一件get同款图书，限时6.8折 ☟☟