佛罗伦萨新圣母大殿不仅拥有科学的风尚，而且拥有至高无上的美——一种简洁精密的数学之美。美术的结构是数学的，数学的表达是艺术的。当我们还在思考文理之间界限时，这些伟大的先行者们很早就预料到：知识的相通才能使艺术得以长存。

新圣母大殿外景版画， 来源：alamy.com

米开朗基罗曾因教堂外立面的美而惊叹：就像我美丽的新娘。它是由数学家、建筑学家阿尔贝蒂（Leone Battista Alberti）设计，与众不同体现在对原有哥特式风格进行文艺复兴新样式的嫁接。

新圣母大殿外观， 来源：SMN Facebook

新圣母大殿外立面改造前后（图1），来源：art-test

为了摆脱中世纪古朴但是略显呆板的视觉效果，阿尔贝蒂在接手这项改造工作时，面对中世纪时期风格的下半部分外立面，他煞费苦心，尽可能让自己的设计和原有的装饰风格和谐的交织在一起，创造出古典高雅的韵味（图1）。

新圣母大殿外立面上半部，来源：SMN Facebook

在阿尔贝蒂看来，建筑物的美是客观存在的，他将美定义为“所有的部分按比例和谐排列在一起的音乐会”。他继承并运用了源自古希腊毕达哥拉斯学派：“万物皆数，万物皆音乐”的理念。

毕达哥拉斯音程实验（图2）， 来源：popularastronomy.technicacuriosa.com

毕达哥拉斯曾发现，当琴弦的长度在重量、弹性等变量都保持不变时，琴弦长度比例为2:3:4或者6:8:9:12时，任意拨动其中的两根后都会发出和谐悦耳的声音。不仅如此，比例关系的数字越小，声音效果就越和谐。（两个音在音高上的相互关系叫做音程，音高就是物体，比如琴弦的振动频率）（图2）。

钢琴琴键（图3）， 来源：pianistmagazine

毕达哥拉斯最终总结了三种在听觉上都能达到最协和的音程，把它们称作“纯音程（perfect consonance）”。当两个音的音高频率比例为1:2时，它们组成了一个纯八度音程：图3中从左右两个C音之间。当两个音的音高频率比为2:3时，它们组成了一个纯五度音程：图中从左边C音到G音之间。当两个音的音高频率比是3:4时，它们组成了纯四度音程：图中从左边C音到F音之间。于是阿尔贝蒂认为：“能使耳朵愉悦的事物，也能使眼睛感到愉悦”。

新圣母大殿设计比例（图4）， 来源：art-test

新圣母大殿外立面， 来源：plataformaarquitectura

阿尔贝蒂主要使用了基于八度（1:2）和五度（2:3）的比例，对教堂的外立面进行了协调的分割（图4），白色和绿色的都灵大理石铺砌其中，色彩斑斓而和谐，样式庄荣典雅。这种运用新颖比例呈现的视觉风格，在文艺复兴早期，对于正张开双臂拥抱创新的佛罗伦萨来说，是非常乐于接受的。

透视法，早在古希腊时期就已经出现。我们可以在古希腊时期的艺术品中看到透视法的前身“短缩法”（foreshortening）的应用，即“近大远小”。留意图5中人物的脚部一正一侧，那只是人们对客观世界观察的浅薄认知和简单模糊的描摹，并未总结出数学规律并形成真正科学专业的理论体系。比如说当时的人们都理解那种道路尽头缩为一点的感觉，但是在稍微复杂的场景里，还没有人知道怎样画出不同物体的空间方面的精确关系。

古希腊双耳瓶画-辞行出征的战士，公元前6世纪（图5）， 来源：baike.baidu

新圣母大殿之中有众多的艺术瑰宝，而最为美术史所铭记的，是教堂内部的早期文艺复兴大师马萨乔（Masaccio）的壁画《圣三位一体》，这是艺术史上准确运用透视法的第一幅绘画作品。马萨乔也是意大利文艺复兴绘画的奠基人，被称为”现实主义开荒者“。马萨乔英年早逝，仅活了27年，他的生命如流星一般绚烂而短暂，像一束光一样照亮了当时的画坛。

殿中《圣三位一体》（图6）， 来源：SMN Facebook

《圣三位一体》创作于1427年，位于新圣母大殿的中殿内左侧第三个拱廊中，从正门进入很快就能看到这件作品（图6）。“三位一体”是一个宗教概念，最直接的意思是“圣父（God the Father）、圣子(Christ)、圣灵（holy spirit）是一体的”。“圣三位一体”指的是最上方的上帝，中间代表圣灵的白鸽和下方的耶稣。旁边站立的两位分别是玛利亚和圣约翰，最下方描绘的则是此画的赞助人。

《圣三位一体（LA TRINITÀ）》（图7）， 来源：SMN Facebook

现在我们已经习惯了看起来像三维的二维图片，因为我们有摄影技术、电视和手机等。而在中世纪时期没有这些高科技的成像技术和设备，人们看到的绘画作品也是非常单薄且扁平化的（图8为中世纪同一主题作品）。

14-15世纪圣三位一体主题作品（图8）， 来源：didatticarte.it

《圣三位一体》虽然绘制在二维平面上，但却营造出了极为逼真的雕塑感和深邃的空间感，仿佛人能从墙壁中走出，形成了强烈的视觉震撼。虽然今天我们对此不以为然，也有太多艺术家能够表现得更为出色，但试想在一千多年前有这般突破，足以称得上惊世骇俗，也在一定程度上触动了人们的宗教意识和思想，让长久习惯观看程式化、平面化的大众接受了一次颠覆性的视觉教育和认知迭代。

从古希腊人对光学和透视法的研究延伸发展一直到中世纪，佛罗伦萨的数学家、建筑学家布鲁内莱斯基（Filippo Brunelleschi）建立了尝试运用透视法作画的绘画体系，阿尔贝蒂则是在布鲁内莱斯基的基础上总结出了透视法的严格数学表达（图9为阿尔贝蒂在《De pictura》书中描述绘画中透视的几何原理）。

《De pictura》（图9）， 来源：euclidinflorence.wordpress.com

将透视法在绘画上准确运用的第一人则是马萨乔（Masaccio），他把严谨的数学带入了绘画，总结出了可量化依循的标准和规则。在他的画中首次引入了“灭点”（Vanishing Point），创造了一个经得起推敲的二维世界。今天我们所看到的文艺复兴时期栩栩如生的画作，在科学层面的源头，都要归功于马萨乔最初对透视法的总结与运用。

线描简析（图10）， 来源：spatialpixel.com

通过线描简析图10中的建筑构件（拱廊、石柱、石台），我们会发现它们的延伸最终会汇聚到一个点，在单点透视法里被称为“灭点”。马萨乔将“灭点”放在了十字架的脚下，这个灭点和观众平视的高度相吻合，使得拱顶的形态变化与我们实际雕刻在墙上时所看到的完全一样，下半部的陵墓非常突出，而上半部的礼拜堂则向远处退去，塑造了深邃的空间感（图11）。

圣三位一体-画中构建的深邃空间-透视灭点（图11）， 来源：didatticarte.it

观众仿佛坐在舞台前的第一排座位上，从一个极其逼真的角度观赏着正在上演的故事——人物的表情、动姿流露出各自的情绪与性情，情深邃，意真切，又超越了眼见。动静在这一瞬间仿佛显出了永恒。

大家可能会有疑问，为何在乔托开创了描绘空间感的绘画方式之后近一百年，才涌现出马萨乔这样承前启后的大师。原因之一是由于从1347年至1353年这期间，欧洲发生了骇人听闻的黑死病，整个欧洲人口锐减了三分之一，而意大利也成为了重灾区。外部环境的突变一定程度上也减慢了艺术的发展，同时，文艺复兴全面兴盛的各方面基础也需夯实。主要体现在民众在思想层面的松动与怀疑，人们在巨大的瘟疫灾难面前第一次发现上帝的“缺席”，甚至虔诚笃定信仰的修士和信众中的一部分人也未能逃脱厄运的捕杀。

人性中怀疑和动摇的心理就会开始作祟，上帝真的存在吗？通过教会虔诚的笃信真的可以升入天堂吗？人们心中开始不断发问和质疑。虽然这并未从根本上动摇基督教的统治地位，但显而易见，文艺复兴中的核心精神——求知和怀疑精神正在悄然酝酿，也从侧面推进了艺术的下一次破局。可以说，艺术史也是人类的怀疑史和进步史。

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来源：科学艺术研究中心

编辑：藏痴