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2024-06-01從古希臘到文藝復興 達文西「化圓為方」的千年追尋 654 期

Author 作者 劉柏宏/勤益科技大學基礎通識教育中心教授

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•達文西15歲進入維洛奇歐工作坊當學徒,學習繪畫技巧、數學、解剖學、古代文物等知識,深深影響他日後的研究與創作。
•達文西一生熱衷於探究「化圓為方」,他將此議題與繪畫、建築等領域結合,並提出圓柱體滾動的方式解決此問題。
•達文西留下大量手稿,包含許多與數學相關的圖案和文字。不僅展現他對數學的熱情與天賦,也成為後世研究的珍貴材料。

 

你也不用管,遲早有那一天
你願意記着我,就記着我……
天呀!你何苦來,你何苦來
我可忘不了你,那一天你來
就比如黑暗的前途見了光彩……
〈翡冷翠的一夜〉徐志摩

 

是的,我一直記著你,記著翡冷翠(Firenze)。每次離開,總在心中約定下一次的到來。
 

工作坊的啟發

在疫情嚴冬剛過不久的早春,趁著參加研討會之便,第三次拜訪佛羅倫斯(Florence),也就是徐志摩筆下的翡冷翠。走進外牆黃樸毫不起眼的聖羅倫佐教堂(Basilica di San Lorenzo),沒預期內部空間如此明亮。祭壇前方的大理石地板上鑲嵌著一幅彩色幾何圖案吸引著目光,設計者是維洛奇歐(Andrea del Verrocchio),也是文藝復興三傑之一⸺李奧納多達文西(Leonardo da Vinci)的師傅。
 
達文西由於私生子的身分無法接受正規教育,也無法接任父親皮耶羅(ser Piero da Vinci)公證人的工作,於是在14歲左右由父親的一位客戶引介,進入維洛奇歐工作坊當學徒。皮耶羅相信,對於沒有合法繼承身分和學歷的達文西來說,學習藝術是最好的出路。當時的工作坊不是勞力密集的場所,為了迎合佛羅倫斯諸多達官顯貴的品味,裡頭討論和學習的主題包括數學、解剖學、古代文物、音樂,甚至是哲學。當時佛羅倫斯有五、六個較具規模的藝術工作坊,而維洛奇歐工作坊絕對是其中的翹楚。
 
在聖羅倫佐教堂內,有「佛羅倫斯之父」稱號的科西莫麥第奇(Cosimo di Giovanni de' Medici)地下墓室,就是委由維洛奇歐負責。墓室正上方是祭壇前引人注目的主視覺幾何圖案。主視覺圖案並無蘊含明顯的宗教色彩,取而代之的是環環相扣的幾何元素(圖一),大正方形內切一個圓形,圓內嵌著一個索羅門結(solomon knot,圖二)。由於索羅門結無起點也無終點,象徵永恆與不朽。主視覺圖案還充滿許多優美的比例,例如圖二中間的長方形ABCD,長寬分別為91.92公分和121.73公分,約成3:4的比例(99.3%吻合度),因此它的對角線為五個單位長,也就是長方形是由兩個3:4:5的直角三角形所組成。
 
在過去,古埃人蓋金字塔時會將一條繩子分為12等分後轉折成一個3-4-5的直角三角形,以檢測所敲打出的石頭邊角是否為直角,因此比例為3-4-5的直角三角形又稱埃及三角(Egyptian triangle)。埃及三角的角度由小到大分別約為36.87°、53.13°、90°,若做∠ACD和∠CAD的角平分線分別交CDAD於點E、點F,則根據三角形角平分線定理可證DE=1/3ADDF=1/2CDDE=8/9DF。其中1:2、2:3、8:9都是畢達哥拉斯音階(Pythagoreaninterval)中的音程比例。……【更多內容請閱讀科學月刊第654期】

 

圖一 聖羅倫佐教堂祭壇前地板的幾何圖案。(Andrea del Verrocchio, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons)