莫比烏斯帶是數(shù)學(xué)中拓?fù)鋵W(xué)上的一朵奇葩。1858年,德國(guó)數(shù)學(xué)家莫比烏斯(Mobius,1790~1868)發(fā)現(xiàn):把一根紙條的一段扭轉(zhuǎn)180°后,再與另一段粘上,形成的紙帶圈具有魔術(shù)般的性質(zhì)。這樣的紙帶只有一個(gè)面,一條邊,一只小蟲(chóng)可以爬遍整個(gè)曲面而不必跨過(guò)它的邊緣。這種紙帶就被稱為“莫比烏斯帶”。這個(gè)帶子的奇特之處在于它本身是個(gè)二維面卻只能在三維空間里展示自己的特性,如果硬要把它按在二維空間里,它只能自己穿越自己了。所以有人稱它完美地展現(xiàn)一個(gè)“二維空間中一維可無(wú)限擴(kuò)展之空間模型”。
埃舍爾并不是一開(kāi)始就想到莫比烏斯帶(Mobius Strips)的。他說(shuō):“1960年,一位英國(guó)數(shù)學(xué)家(我已經(jīng)記不起他的名字了)勸我作一幅莫比烏斯帶的版畫(huà)。而那時(shí)我對(duì)這個(gè)東西還幾乎一無(wú)所知?!比欢葹跛箮Ш孟缶褪前I釥枎?,專(zhuān)門(mén)為埃舍爾所生,專(zhuān)等埃舍爾賞識(shí),一旦埃舍爾發(fā)現(xiàn)了它,它立即就成了埃舍爾的主題。埃舍爾不僅畫(huà)各種莫比烏斯帶,卻并不拘泥于典型的莫比烏斯帶。他將其與自己擅長(zhǎng)的鑲嵌畫(huà)融合,探索各種可能,達(dá)到了形形色色的奇妙效果。
下面這幅畫(huà)和我們?cè)诨ヱ钪刑岬降漠?huà)同名,都叫“騎士”(Horseman),也都在1946年完成,不過(guò)那幅畫(huà)是水彩畫(huà),這幅是木刻。埃舍爾試圖在二維空間里表現(xiàn)莫比烏斯帶,但他巧妙地避開(kāi)了穿越,而是用兩個(gè)半周的莫比烏斯帶通過(guò)一個(gè)平面連起來(lái)。帶子上正反兩面行走這同向卻反色的騎士。本來(lái)在莫比烏斯帶走的騎士走遍帶子的兩面都不可能改變顏色,但通過(guò)這個(gè)連接的平面,互為反色的騎士卻通過(guò)埃舍爾最拿手的鑲嵌而易位了!
我們?cè)賮?lái)看埃舍爾的“莫比烏斯II”(Mobius II, 1963)和“纏著魔帶的立方體”(Cube with Magic Ribbons,1957)。前一幅畫(huà)的是典型的鏤空的莫比烏斯帶。通過(guò)繪畫(huà)技巧,在二維畫(huà)布上營(yíng)造一個(gè)三維空間,并在三維空間上通過(guò)一隊(duì)紅蟻展示莫比烏斯帶的奇妙特性。這隊(duì)紅蟻有9只,隊(duì)伍無(wú)首無(wú)尾,卻一個(gè)連著一個(gè),沿一個(gè)方向行進(jìn),布滿了帶子的兩面,尤其詭異的是,紅蟻和它的有序的隊(duì)友可以肚皮貼著肚皮,相向而行。后一幅畫(huà)埃舍爾利用二維對(duì)三維的視力錯(cuò)覺(jué)讓那個(gè)纏在三維立方支架上的帶子看起來(lái)好像是兩個(gè)相套又分離的莫比烏斯帶,又好像這兩個(gè)帶子是粘在一起的。帶子上面連續(xù)嵌著的個(gè)個(gè)圓臺(tái)好像是凸的又好像是凹的,讓人玩味不已。
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