這本書不是給你答案，而是給你另一雙眼睛，從不同的視角重新詮釋藝術。 ── 張慶瑞 教授｜量子科技權威、獲選為全球「量子百強」（Quantum 100） 跟著科學家走進美術館，探索世界百大經典名畫裡的物理奇蹟 理性與感性的化學反應，將顛覆你對世界的想像 ★榮獲韓國「世宗圖書獎」 ★入選韓國「優秀科學圖書」 達文西《蒙娜麗莎》真神祕，應用量子力學產生兆赫波，就能解謎？ 梵谷的《向日葵》日漸枯萎，兇手居然是量子力學效應引發的變化？ 畢卡索《亞維農的少女》超衝擊，竟然正好類比量子力學的疊加態？ 雷諾瓦《煎餅磨坊的舞會》好熱鬧，背景音樂是光線量子化後的華爾滋？ 藝術與物理這兩個領域看似毫無交集，其實就如同雙生鏡像，圍繞著同一個核心議題──光線。科學家渴望找到什麼是光，不斷以各種方法分析光的本質和特性，進而推動量子力學的出現；繪畫家想在畫布上呈現出光影的幻變絕美，因而持續地自我思辨與成長，催生出各式流派。 原來，藝術與科學的關係，遠比你想得還要緊密交織！讀懂藝術史，也可以理解量子力學的物理奧祕；理解物理學的祕密，就能夠掌握名畫中的玄機，例如： 赫姆霍茲的「生理光學」研究，開啟通往量子力學的大門；正是這項研究讓莫內等印象派畫家摒棄傳統，轉而捕捉光線在物體表面跳動的光波與色彩。 愛因斯坦發表的「相對論」，讓超現實主義畫家深受衝擊，進而影響達利運用想像力，畫出扭曲的時間與空間，成就許多反轉潮流與顛覆時代的作品。 本書以物理學生家的視角，重新解析名畫與畫家的人生。在欣賞上百幅名畫的同時，也能輕鬆學習與量子力學相關的測不準原理、石墨烯、熵、菲涅耳定律、重力波等物理法則。淺顯易懂的說明，連接起「物理」與「藝術」兩座看似遙不可及的山峰，提供一個觀察世界、欣賞藝術的全新角度—— 我們眼中的世界，都因為光而存在！ 藝術家畫出光的魔法，而物理學家研究光學現象。 我們看不見的世界，萬物皆在跳舞！ 藝術家描繪出動感；而物理學家看見粒子的微觀運動。 張 慶 瑞｜量子科技權威、獲選為全球「量子百強」（Quantum 100） 李 炳 權｜韓國科學技術研究院院長 樸 圭 煥｜高麗大學物理學系教授 劉 辰 岫｜國立陽明交通大學應用藝術研究所助理教授 PanSci泛科學｜台灣最大的科學網站及社群 謝 哲 青｜作家、知名節目主持人 蔡 舜 任｜藝術修復師 高 素 寬｜YT藝術開開門主持人 郭 怡 汝｜不務正業的博物館吧 葵 花 子｜《乖，你聽畫》Podcast 主持人＆作者 Junie Wang｜東西縱橫記藝 ——好評推薦

推薦序：當物理學家走進美術館，帶來全新視角／張慶瑞 前言：藝術家的最佳靈感，來自物理學 Chapter 1 以光線繪圖、物理學上色 01那時候，太陽發生了什麼事？ 老布勒哲爾，《有溜冰者與捕鳥器的冬景》｜小冰河時期 02蕩漾的是波光，還是他們的心？ 雷諾瓦、莫內，《蛙塘》｜波與干涉現象 03聖塔菲藍天，讓歐姬芙重生 歐姬芙，《紅山、白雲》｜瑞利散射與米氏散射 04描繪上帝之光，繪製人類未來 夏卡爾，《聖史提方教堂彩繪玻璃》｜量子點、奈米科學 05與原子共舞！Shall we dance？ 雷諾瓦，《煎餅磨坊的舞會》｜聲子與光子的物理學 06鍾情描繪天空的畫家 康斯特勃，《乾草車》｜雲的生成原理、雲室 07直到描繪出微不足道的自己 林布蘭，《微笑的林布蘭》｜光線的方向與效果 08西方獨有、東方闕如 申潤福，《端午風情》｜光與影 09平面畫布上的空間感祕密 維梅爾，《倒牛奶的女僕》｜透視法與暗箱 Chapter 2 科學繆思給予的繪畫靈感 01畫布上的永恆瞬間 莫內，《夏末清晨的乾草堆》｜菲涅耳定律 02要離得多遠，才能看到最美麗的畫面？ 秀拉，《大碗島的周日下午》｜光線本質與觀看科學 03描繪看不見的事物 康丁斯基，《黃．紅．藍》｜音波和重力波 04浮遊於小小宇宙的生命 克林姆，《艾蒂兒肖像一號》｜光的波長限制、布朗運動 05越對立、越緊密的色彩 梵谷，《黃房子》｜補色對比 06愛情的色彩 夏卡爾，《我與村莊》｜三色學說 07滋生不安的藝術 瓦沙雷利，《斑馬》｜碎形幾何學和混沌 08「星期日畫家」的夢想 盧梭，《沉睡的吉普賽人》｜電磁感應現象 Chapter 3 薛丁格的貓，讓想像躍然紙上 01喧囂宇宙中的靜謐 波洛克，《秋天的節奏》｜熵和熱力學第三定律 02如果時間能暫停 達利，《爆炸中的拉斐爾頭像》｜核子物理學 03當想像遇見科學 馬格利特，《轉印》｜超材料 04奧妙宇宙的一隅 畢卡索，《亞維農的少女》｜量子力學、量子柴郡貓 05欲求新生，必先毀滅世界 庫什，《海邊日出》｜測不準原理、薛丁格的貓 06舞動的原子 馬諦斯，《舞蹈Ⅱ》｜原子模型，音的高低與波動 07低維世界 皮特．蒙德里安，《紅，藍，黃的構成》｜低次元物質與碳同素異形體 Chapter 4以物理學回溯繪畫的時光 01你確定完全理解《蒙娜麗莎》嗎？ 達文西，《蒙娜麗莎》｜光的波長和穿透深度 02連納粹都被騙倒的世紀贗品 約翰尼斯．維梅爾，《窗邊讀信的少女》｜兆赫波分析 03光照現影：畫中隱藏的女子 文森．梵谷，《咖啡廳，樂藤布林的阿戈斯蒂納．塞加多利》｜利用不同光線的非破壞性檢測 04傑作誕生之際，科學如影隨形 揚．范艾克，《阿諾非尼的婚禮》｜油畫的誕生與發展 05解開畫中謎團 文森．梵谷，《向日葵》｜採用尖端科學技術分析畫作 06回溯畫作時間的人 李奧納多．達文西，《最後的晚餐》｜藝術品的修復

前言：藝術家的最佳靈感，來自物理學 2006年2月，拖著行李箱抵達台夫特（Delft）中央火車站時，時鐘顯示剛過晚上10點沒多久，黑暗的道路上沒有半個人，寒冷冬日的空氣，讓緊張的身軀更加瑟縮。我對台夫特這座城市的第一印象就是「寂靜」。 身旁是幾百年的老屋，腳踩石地板，唧唧叫的行李箱輪子打破這座城市的寂靜。走在這座城市之中，突然覺得自己好像走入以中世紀為背景的電影。 我在物理學的領域中研究「光學」。博士課程開始兩年後，因爲想向台夫特理工大學（Technische Universiteit Delft）的教授學習如何實驗，所以打包行李來到荷蘭。 那時的荷蘭對我而言是個陌生國度，只知道這裡有鬱金香與風車，還有畫家梵谷。想到要獨自在這個語言與文化全然陌生的國度學習困難的知識，內心就充滿加倍的恐懼。 充滿藝術魂的城市 不過一個月後，我對台夫特的印象就開始轉變。白天安靜祥和，每條巷弄都有水路與橋，水上人家也相當吸引我。這時覺得自己運氣很好，可以在研究室學到新技術、實驗結果也很棒。之後幾年間，每年都會來到台夫特待上一或兩個月，與這邊的科學家共同進行研究，也發表過幾篇國際論文。 能夠撫慰研究上的煩惱與負擔，以及異鄉人的寂寞，也只有維梅爾、林布蘭、梵谷、老布勒哲爾等，光聽名字就令人開心不已的荷蘭籍畫家。他們是足以撼動西洋美術史的傑出畫家，由於皆出身於荷蘭，所以在荷蘭各個城市都能看到他們的藝術魂。 台夫特是座小城市，只需半天就能逛完所有重要景點。即使短暫停留，也能輕易在這座城市的各個角落發現維梅爾的痕跡。維梅爾極其深愛台夫特，終生都沒有離開過這裡。 就各種意義上來說，台夫特是我相當感激的城市。當初帶著又期待又怕受傷害的心情在這個陌生國度生活與學習、累積各種經驗，即便到了數十年後的今天，這些依舊是提供我持續研究的原動力。 記得在歷經各種考驗之後，終於以雷射實驗裝置獲得電磁波方向成分的圖像時，普蘭肯教授對我說了一句話。 「在這個星球上，你是第一個成功將教科書上的馬克斯威爾方程式視覺化的人。」 普蘭肯教授對於年輕學生的小小成功，真心給予祝福與支持，至今仍影響著我。每當研究累了，只要想起教授的那句話，就會頓時充滿勇氣。 當時我尚未踏入物理學者的道路，依舊徘徊在「科學家」與「畫家」之間。大學時期，我也曾背著畫具，悄悄跑到美術學院旁聽設計類課程；也曾經為了賺取生活費，打工繪製兒童教具的插畫；甚至在素描與立體造型的課程中，聽到別人問：「物理系的學生幹嘛跑來美術系？」最後，我只好收起當畫家的夢想，正式進入實驗物理的領域，走向與美術不同的道路。 機緣巧合之下，我來到充滿維梅爾魂的台夫特，自然地追逐著維梅爾的畫作。但是越仔細欣賞，越想理解他的畫作。最後我發現，「美術」與「物理」其實有著非常密切的相關性。 緊密相連的科學與美術 一般我們認為科學是理性與邏輯，藝術則是感性與想像，兩者分別奠基在不同基礎、不同領域之上。但是，美術、文學與音樂等藝術，其實與科學密不可分。特別是美術，它與物理學、光學的發展軌道相仿。若說文藝復興時代藝術家的靈感來源是人文學，那麼文藝復興時代之後，藝術家的靈感來源就變成物理學。 「有人能從我的畫作看到詩，但我只看到科學。」新印象派畫家秀拉這樣說過。 秀拉打破美術史上的古老觀念，不再認為作畫前必須先畫線條。他也透過多次的實驗與嘗試，證明自己的理論。專注探求光學與物理學的秀拉，為了完成一幅畫，曾花了兩年繪製40多幅草圖與20幾幅素描。填滿畫布的每一點，都是透過物理精密計算的成果。 迎來量子力學變革的現代物理學，不僅影響著人們的想法，更引發美術思潮出現變化。現代物理學針對光與顏色的多種理論與實驗結果，賦予印象主義與各種美術流派的誕生。科學家渴望解答：「什麼是光？」畫家則在畫布上繪出光線。此外，進步的光學技術，也協助分析與保存這些藝術傑作。 本書以物理學的角度，重新解析名畫與畫家的人生、檢視物理與美術互動後孕育而生的作品、運用現代科學技術來分析各種藝術品。各位讀者不妨敞開心扉，用全新的「物理學」之眼再次欣賞畫作，將會體驗到與過往全然不同的嶄新感動。 身為稅務員的畫家盧梭，有個「星期天畫家」的綽號。我也是在假日拿起畫筆的人。過去，我總認為自己深愛的「美術」與「物理」就像水與油，終究是無法融合的不同領域。但現在，我的想法改變了。越深入研究物理，越能深入探究畫作；越接觸繪畫，越能以全新角度看待物理。 多年前起始於台夫特的「波動」（wave motion），成就了現在的這本書。而傳遞這道波的「介質」，是數十年來每一回在國外美術館遇到的許多畫作。 感謝協助本書出版的所有人：給我機會到台夫特進行研究的首爾大學物理天文學系金大植教授；每次我的繪本一出版，就一定會購買的台夫特理工大學普蘭肯教授；在台夫特給予我難忘回憶，並與我一同走在物理學者道路上的朋友們；台夫特理工大學的奧雷勒教授；在本書計畫與準備階段，便不斷稱讚與鼓勵我的高麗大學朴圭煥教授；在身旁為我加油的韓國科學技術研究院感應系統研究中心的博士們。還要感謝金恩淑編輯協助修正過於粗略的想法，以及原稿的第一位讀者敏智。當然還有一直在身旁支持我、為我加油的先生。希望這本書能夠成為一份小小禮物，獻給我的兩個孩子，讓他們自豪有位科學家母親。

01你確定完全理解《蒙娜麗莎》嗎？ 歷史上應該沒有一件作品如此受人愛戴、被無數次模仿，又引發深厚的文學興趣，迄今更保留許多未解的謎團吧？這部作品就是達文西的《蒙娜麗莎》。（彩頁51） 據說，《蒙娜麗莎》畫中人物的原型是麗莎．蓋拉爾迪尼。她出身於佛羅倫斯的一個平民家庭，16 歲時嫁給了弗朗切斯科．喬宮多。據說，畫中是她大約20 多歲時的樣貌。《蒙娜麗莎》的另一個義大利文名稱為「La Gioconda」，就是取自麗莎婚後的姓氏。義大利文中的「mona」是對已婚婦女尊稱，會放在名字前方。若要以我們慣用的稱呼來說，應稱她為「麗莎女士」。 再看一眼《蒙娜麗莎》 就算不是藝術專家，也一定都聽過《蒙娜麗莎》。它無疑是全世界最著名的肖像畫。先撇開作品本身的藝術價值與美學，單憑畫中女子充滿神祕感的奧妙微笑，就足以讓這幅畫充滿魅力。 若有幸親眼在法國巴黎羅浮宮見到這幅作品，一定會驚訝於兩件事：首先是畫作旁的大量人潮，根本難以近距離觀賞畫作；第二則是就算好不容易穿越人群走近一看，就會發現畫作尺寸比想像中還要小。《蒙娜麗莎》長77 公分、寬53 公分，畫中人物的臉比實際人物略小一點。 目前，《蒙娜麗莎》在法國羅浮宮展示，放置在厚厚的防彈玻璃內，甚至只能在6 公尺外的地方觀賞，而且打從1974 年就不曾離開法國。為什麼羅浮宮如此慎重對待這幅作品到了近乎偏執的地步呢？ 這是因為《蒙娜麗莎》曾在1911 年於羅浮宮失竊，花了兩年多才尋回。當時超現實主義詩人阿波里奈爾與友人畢卡索甚至被當成嫌疑犯，一度被捕。行蹤成謎的《蒙娜麗莎》最後在義大利被發現，原來是名為佩魯賈的義大利人偷走畫作，然後準備賣給佛羅倫斯的烏菲茲美術館時被抓到。審判過程中，佩魯賈主張：「這幅畫是義大利人畫的，理應回歸祖國。」自此之後，《蒙娜麗莎》便受到「特定藝術品禁止出境」的法令限制，被永遠囚禁在羅浮宮的囹圄之中。 截至2018 年為止，羅浮宮的參觀人數已突破千萬。大部分的觀光客一踏進羅浮宮，多半是朝著《蒙娜麗莎》前進。500 多年前的一幅畫作，居然能吸引無數人潮湧向法國巴黎！這幅小小的畫作竟然擁有如此巨大的能量，實在令人讚嘆！ 畫中有幾個人？ 《蒙娜麗莎》這幅作品引發了無數討論。隨著觀賞角度的不同，畫中女子的表情就會有所變化，而那捉摸不定、似笑非笑的嘴角更是充滿奧祕。據說，《蒙娜麗莎》的神祕感是來自於達文西使用的「暈塗法」。這種技法不強調色彩之間的明確界線，而是以柔和的方式融合。暈塗法這個詞源自於義大利語，意指「在煙霧中緩緩消散」。這是達文西首度嘗試，並被評價為運用得最精湛的繪畫技法。 這幅作品的整體畫面都使用了暈塗法，尤其廣泛運用在蒙娜麗莎的嘴唇周圍。這不僅增加了畫面的深度，也營造出豐富的遠近感與空間感。若放大嘴部與下巴，就會發現邊緣模糊不清、色彩自然暈開。正是因為暈塗法，讓蒙娜麗莎的那抹微笑顯得更加神祕又微妙。（彩頁51） 然而，這幅畫作的神祕感只是因為運用了暈塗法的繪畫技巧嗎？為什麼與其他肖像畫相比，《蒙娜麗莎》就是更加栩栩如生、充滿生命力呢？ 《蒙娜麗莎》的另一個祕密，就藏在畫布底下的層疊畫像中。2015 年，法國盧米埃爾科技公司（Lumière Technology）使用一台具有2.4 億畫素的特殊相機拍攝《蒙娜麗莎》，並將其製成13 種顏色的版本、總容量約6GB 的數位檔案。他們與法國物理學家科特一起透過多光譜數位分析，重新建構了畫作的底層圖像後，確認在《蒙娜麗莎》的底圖裡還有另外兩張不同的臉孔。 盧米埃爾科技公司與科特使用的多光譜分析技術，就像層層分開千層派的酥皮一樣，可以依據作品的厚度分層掃描，最終生成上千張照片。他們耗費數十小時進行高解析的掃描，再重新建構掃描的檔案，最後就能個別呈現畫家從一開始的底圖草稿、每一層的疊加，到最後的成圖。科特表示，《蒙娜麗莎》這幅畫中總共有三張不同的臉孔。也就是說，達文西經過多次打草圖、素描之後，最終才完成這幅我們看見的蒙娜麗莎面容。（彩頁52） 會不會是這些層層疊加的臉龐輪廓，才讓畫中的表情栩栩如生，又充滿豐富的立體感呢？ 光線揭示的底圖 傳統的畫作鑑定，是透過專家的肉眼來區分作品真偽，也稱為「眼學鑑定」；現代則運用光譜學（Spectroscopy）等科學方法來分析畫作，其中包含兆赫波輻射（Terahertz radiation）、紅外線、螢光、X 光檢查等不同波長光學設備的技術。藉助科學方法的分析，可以還原畫家在創作時的思考過程、技法應用、使用何種顏料下筆、何時使用、繪畫的順序，以及整個繪製的演變過程。 光線的波長從X 光、紫外線、可見光線、紅外線、兆赫波逐漸變長。隨著波長越長，穿透深度也會越深，能越深入物質內部。利用光線分析畫作時，波長較長的光線會從畫作表面往內部穿透，然後再反射回來，因此可以提供畫作內部的資訊。 一般來說，西方繪畫多半是在木板或亞麻布等材質的畫布上，層層疊加顏料才能完成一幅作品。首先要準備木板或畫布，然後塗上底料，以增強顏料的顯色效果與附著力。這就像是塗油漆時，為了增加附著力會先打磨表面一樣，而底料的作用就是讓表面更適合上色。接著，畫家會使用鉛筆或木炭進行素描，或用油性顏料起稿。完成上色後，最後還要在表面塗上一層清漆來保護塗層。這是為了防止畫作變色，並隔絕顏料與外界空氣直接接觸，才能長久保存下來。 我們在欣賞一幅畫作時，通常只看到最外層的顏色與形狀。但是，畫作就像千層酥，是由不同種類的物質層層疊加而成的。而不同波長的光線能夠穿透不同物質，抵達不同的深度。 通常塗在最外層的清漆，無論是否有光澤都會是透明的，所以用肉眼（對可見光敏感）來看，只能看到畫作的顏色。但是，如果使用波長更長的紅外線或兆赫波，就能觀察到顏料下方的底料圖層，甚至連木板或畫布表面都能清晰看見。 由於科學技術的蓬勃發展，近年來已經研發出特殊相機，能夠利用紅外線與兆赫波觀察畫作表面與內部。目前以歐洲為中心，正在積極展開利用長波長光線分析畫作的研究。羅浮宮等多間大型美術館，也都已經與科技大學或研究機構展開密切合作。 光線揭露畫家的祕密 位於墨西哥瓜納華托（Guanajuato）的聖母無原罪教堂（Purísima Concepción Church）保存了一幅畫作《耶穌與聖母相遇》。這幅作品描繪的是耶穌背負十字架與母親瑪利亞相遇的場景，最初創作於1725 ～ 1776 年間，並歷經數次修改後終於在1879 年完成。當研究人員利用可見光、紅外線與兆赫波的多光譜技術進行分層分析時，驚訝地發現每種光線呈現的畫作圖像都截然不同。（彩頁52） 放大並仔細觀察原作中瑪利亞的臉部（白色方框）。首先，左上角是可視光線影像（a），如同我們肉眼所見，完整呈現出瑪利亞的臉部輪廓；其次，右上角是紅外線影像（b），可以看到瑪利亞頭部後方出現戴著荊棘冠冕的耶穌臉龐；左下角是X 光影像（c），瑪利亞的臉消失了，只剩下耶穌的臉龐，卻沒有戴著荊棘王冠，頭部後方還隱約可見一道光環；右下角是兆赫波影像（d），同時出現帶有光環和荊棘冠冕的耶穌，依稀可見耶穌的頭髮、下巴周圍的鬍鬚。 長久以來，這幅作品歷經多人之手疊加與繪製。或許每次的修改，都讓畫作的構圖、人物描繪有所不同。利用多種波長光線的研究，就可以顯示出如今可見的瑪利亞形象之下，曾經有著完全不一樣的底稿。 在畫作上塗底料、繪製底稿、上色，這一系列的過程其實只有親手繪製的畫家本人才全然知曉。畫家可能是因為不滿意最初的畫作，或是為了不同目的而修正或重新構圖。由於油畫顏料是以油為基底，即使重複疊加多層也不會顯露底層的畫作。因此，畫家可以無數次重繪、修改，這與以水為基礎的水彩畫截然不同。 從最初動筆到最後完成作品中間，隱藏著只有畫家本人才知道的時間祕密。現在，科技正開始在逐步解謎⋯⋯

作者：徐旻我(서민아) 出版社：今周刊 書系：Wild 出版日期：2026-02-24 ISBN：9786267589700 城邦書號：A2470135 規格：平裝 / 部分彩色部分黑白 / 360頁 / 14.8cm×21cm