文艺复兴时期的发明天才布鲁内莱斯基Word格式.docx
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在他们当中,菲利波·
布鲁内莱斯基(FillipoBrunelleschi)无疑是具备这种大师风范的第一人。
布鲁内莱斯基(1377-14461377年,布鲁内莱斯基出生于佛罗伦萨的一个小康家庭。
其父瑟尔·
布鲁内莱斯科·
迪·
利波(SerBrunellescodiLippo)是当地的一名公证人,工作类似于现在政府中的文职人员,体面而稳定。
瑟尔是一位开明的父亲,他本希望儿子能够子承父业,但看到小布鲁内莱斯基对艺术和机械的浓厚兴趣之后,还是决定让他顺从天性,到金匠作坊中做一名学徒。
在这里,年轻的布鲁内莱斯基不仅学会了镶嵌、铸造和雕刻等传统金匠工艺,而且还接触到机械钟表的制作技艺,这在当时绝对算是一门“高精尖”的工作。
据说他不但亲自设计制造了几座时钟,而且还制成了世界上第一台闹钟。
尽管这些钟表均没有留存下来,但从之后布鲁内莱斯基所研制的一系列的大型工程机具中,可以看出他对载重、齿轮等装置的熟悉。
1398年,21岁的布鲁内莱斯基学成出山,获得金匠师资格。
1401年,佛罗伦萨城公开招标圣-乔万尼洗礼堂(baptisteryofSt.Giovanni)青铜大门的制作人,选拔的规则是每位角逐者利用一块34公斤的铜片,以《创世纪》中亚伯拉罕献祭以撒的情节为题材,在一年内创作一幅浮雕。
评委会将根据这些浮雕,决选出青铜大门的制作者。
消息一经公布,托斯卡纳地区的艺术家们纷纷摩拳擦掌、跃跃欲试,布鲁内莱斯基也不例外。
结果,他和另一位艺术新星洛伦佐·
吉贝尔蒂(LorenzoGhiberti)的青铜浮雕作品,因明显优于其它参赛作品而脱颖而出。
然而,评审委员会在这两幅作品中迟迟难以决断,最终只得劝说这两位资历尚浅的青年艺术家合作,共同完成青铜大门的制作。
这一决定让年轻气盛的布鲁内莱斯基大为不满,一怒之下携雕塑家多纳泰罗(Donatello)离开佛罗伦萨,他和吉贝尔蒂也就此结下梁子,成为了一生的对手。
布鲁内莱斯基和多纳泰罗来到罗马,开始了一段对古代建筑和遗迹的朝圣之旅。
布鲁内莱斯基十分尊崇古人遗留的建筑珍品,而且懂得如何从中汲取营养,拿来为自己所用。
例如,他精确测量了古罗马的经典柱式,发现了不同圆柱样式间直径和高度遵循不同的比例关系;
他仔细观察罗马万神殿的巨大穹顶,从圆顶内部的墙壁裂缝,推测穹顶结构可能的受力模式。
这些实地考察活动,为他之后在建筑工程上的巨大成就打下了坚实的基础。
126Ⅸ科学文化评论》第10卷第3期(2013在此之前,能够在人类文明中留名青史者,要么是帝王将相、才子佳人,要么则是思想巨擘、文坛翘楚,而文艺复兴时期的这批巨匠们,却凭借着高超的智慧和灵巧的双手,将自己的名字镌刻在一件件奇伟瑰丽的艺术珍品之上,流芳百世。
文艺复兴的艺术大师有两个特点,一是虽崇尚古风,好以古人为师,以复古为己任,但又善于发陈出新,往往能引入新的工艺和技术,引领新的艺术风潮;
二是一通百通,不拘一格,能在绘画、雕塑、工程建筑和理论科学等多个不同领域间穿梭自如,并为每个门类都做出贡献。
用现在的话来说,这些艺术大师各个都属于创新型复合人才。
在他们当中,菲利波布鲁内莱斯科·
迪利波(SerBrunellescodiLippo)是当地的一名公证人,工作类似于现在政府中的文职人员,体面而稳定。
瑟尔是一位开明的父亲,他本希望儿子能够子承父业,但看到小布鲁内莱斯基对艺术和机械的浓厚兴趣之后,还是决定让他顺从天性,到金匠作坊中做一名学徒。
“高精尖”的工作。
尽管这些钟表均没有留存下来,但从之后布鲁内莱斯基所研制的一系列的大型工程机具中,可以看出他对载重、齿轮等装置的熟悉。
门的制作人,选拔的规则是每位角逐者利用一块34公斤的铜片,以《创世纪》中亚伯拉罕献祭以撒的情节为题材,在一年内创作一幅浮雕。
评委会将根据这些浮雕,决选出青铜大门的制作者。
消息一经公布,托斯卡纳地区的艺术家们纷纷摩拳擦掌、跃跃欲试,布鲁内莱斯基也不例外。
结果,他和另一位艺术新星洛伦佐吉贝尔蒂(LorenzoGhiberti)的青铜浮雕作品,因明显优于其它参赛作品而脱颖而出。
然而,评审委员会在这两幅作品中迟迟难以决断,最终只得劝说这两位资历尚浅的青年艺术家合作,共同完成青铜大门的制作。
这一决定让年轻气盛的布鲁内莱斯基大为不满,一怒之下携雕塑家多纳泰罗(Donatello)离开佛罗伦萨,他和吉贝尔蒂也就此结下梁子,成为了一生的对手。
布鲁内莱斯基和多纳泰罗来到罗马,开始了一段对古代建筑和遗迹的朝圣之旅。
布鲁内莱斯基十分尊崇古人遗留的建筑珍品,而且懂得如何从中汲取营养,拿来为自己所用。
例如,他精确测量了古罗马的经典柱式,发现了不同圆柱样式间直径和高度遵循不同的比例关系;
他仔细观察罗马万神殿的巨大穹顶,从圆顶内部的墙壁裂缝,推测穹顶结构可能的受力模式。
布鲁内莱斯基127不仅如此,在文艺复兴文化史上,布氏的这段“罗马之旅”也具有非凡的意义。
受此启发,阿尔贝蒂(LeonBattistaAlberti)、费拉雷特(AntonioFilarete)、乔吉奥(Francesco.。
.-o—diGiorgio)和米开朗基罗(Michelangelo)等人无不将罗马古城视为灵感的来源,对古老遗迹的挖掘和考古也成为人文主义者的一项重要使命。
大约在1417年前后,布鲁内莱斯基正式回到佛罗伦萨定居。
大概正是在这时,他进行了著名的透视实验。
布氏的传记作者、数学家马内蒂(AntoniodiTuccio布鲁内莱斯基的透视实验场景。
Manetti)和瓦萨里均将线性透视法发明者的殊荣归功于他。
根据他们的描述,布鲁内莱斯基共进行了两次实验。
在其中的第一次、也是最为著名的一次实验中,他利用单点透视法,在一块30厘米大小方形画板上绘制了佛罗伦萨洗礼堂的正面像(封三图6)。
等画作完成后,他在画中洗礼堂大门(恰是多年前竞标败北的那扇青铜大门!
)的位置上凿了一个洞,站在大教堂内和作画时相同的位置上,一手拿着镜子,一手拿着画版,使有画的一面对着镜面,透过凿出的小孔进行观看。
由于小孔恰好位于透视画中消失点的位置,因而镜子中所呈现的画和眼睛看到的真实的洗礼堂几乎是完全一样的,这就证明了线性透视画法可以完美地再现人眼所看到的景象。
遗憾的是,透视实验中用到的油版画均已丢失,今人已无法领略布鲁内莱斯基的绘画技艺了。
好在布氏将透视法传授给了他的几位密友,马萨乔(Masaccio)和多纳泰罗分别将其运用于绘画和雕塑(封三图7),之后的艺术家们纷纷效仿。
阿尔贝蒂将((论绘画》的意大利文版献给布鲁内莱斯基,该书也成为历史上第一部对透视法所依赖的几何光学和操作方案进行系统阐述的著作。
当今的艺术史研究一致认为,布鲁内莱斯基发明透视法的灵感,来源于其对建筑制图的研究。
这也和瓦萨里的记录相符合:
菲利波通过对建筑平面图和剖面图的叠加,得到了建筑的透视图。
事实上,就在进行其进行透视实验的同时,布鲁内莱斯基的确已经开始了作为建筑师的生涯,投入到了其一生最为辉煌的工作——佛罗伦萨圣母百花大教堂(SantaMariadelFioreCathedral)穹顶的建造工程之中。
欧洲中世纪的大教堂造型巨大、工期漫长,往往需要几代、甚至几十代工匠的努力,这同时也意味着教堂在建造之初并没有统一的规划,而是在建造过程中不断修改和完善建筑方案。
圣母百花大教堂也是如此,它虽早在1296年便动工兴建,但受黑死病的影响而一再拖延,直到1366年才完成了教堂主体部分。
次年,大教堂的工程委员会做出一项重要决定,即采纳了斐拉万提(NeridiFioravanteFioravanti)的穹顶设计方案。
在这一方案中,穹顶直径达到了前无古人的43.7米,分为内外两层,外层轮廓为独立的八角尖顶形,并且不依赖任何扶壁结构的支撑。
斐拉万提设计的穹顶固然精美绝伦,却在安全性和实践性上饱受质疑,人们普遍怀疑该设计是否能够实现。
到了1418年,穹顶的建造已迫在眉睫,工程委员会出高价征集穹顶的施工方案,其结果真可谓是“不是冤家不聚头”,委员会最终认可了两个设计模型,一个来自布鲁内莱斯基,另一个则来自他的老对手洛伦佐·
吉贝尔蒂。
两人建筑思路最大的差异是,吉贝尔蒂遵循传统,认为穹顶在施工中必须依靠拱鹰架(centering)作为支撑(封二图2)。
这是由于当时用来固定石块的灰泥通常需要很长时间才能凝固,在灰泥完全固化之前,就必须借助拱鹰架施支撑内壁,以防止穹顶的石块向内滑落。
而布鲁内莱斯基则大胆地摒弃了拱架结构,他意识到大教堂的穹顶极其巨大,所用的拱鹰架也将空前的庞大,不仅工作量会成倍增加,而且严重消耗木材。
另外,他还有材料力学上的考虑。
尽管在缩微模型上拱鹰架显得十分可靠,但成比例放大之后,木制拱罗马之旅也具有非凡的意义。
受此启发,阿尔贝蒂(LeonBattistaAlberti)、费拉雷特(AntonioFilarete)、乔吉奥(Francesco.。
.-o—diGiorgio)和米开朗基罗(Michelangelo)等人无不将罗大约在1417年前后,布鲁内莱斯基正式回到佛罗伦萨定居。
大概正是在这时,他进行了著名的透视实验。
布氏的传记作者、数学家马内蒂(AntoniodiTuccioManetti)和瓦萨里均将线性透视法发明者的殊荣归功于他。
根据他们的描述,布鲁内莱斯基共进行了两次实验。
在其中的第一次、也是最为著名的一次实验中,他利用单点透视法,在一块30厘米大小方形画板上绘制了佛罗伦萨洗礼堂的正面像(封三图6)。
等画作完成后,他在画中洗礼堂大门(恰是多年前竞标败北的那扇青铜大门!
)的位置上凿了一个洞,站在大教堂内和作画时相同的位置上,一手拿着镜子,一手拿着画版,使有画的一面对着镜面,透过凿出的小孔进行观看。
由于小孔恰好位于透视画中消失点的位置,因而镜子中所呈现的画和眼睛看到的真实的洗礼堂几乎是完全一样的,这就证明了线性透视画法可以完美地再现人眼所看到的景象。
遗憾的是,透视实验中用到的油版画均已丢失,今人已无法领略布鲁内莱斯基的绘画技艺了。
好在布氏将透视法传授给了他的几位密友,马萨乔(Masaccio)和多纳泰罗分别将其运用于绘画和雕塑(封三图7),之后的艺术家们纷纷效仿。
阿尔贝蒂将((论绘画》的意大利文版献给布鲁内莱斯基,该书也成为历史上第一部对透视法所依赖的几何光学和操作方案进行系统阐述的著作。
当今的艺术史研究一致认为,布鲁内莱斯基发明透视法的灵感,来源于其对建筑制图的研究。
菲利波通过对建筑平面图和剖面图的叠加,得到了建筑的透视图。
事实上,就在进行其进行透视实验的同时,布鲁内莱斯基的确已经开始了作为建筑师的生涯,投入到了其一生最为辉煌的工作——佛罗伦萨圣母百花大教堂(SantaMariadelFioreCathedral)穹顶的建造工程之中。
欧洲中世纪的大教堂造型巨大、工期漫长,往往需要几代、甚至几十代工匠的努力,这同时也意味着教堂在建造之初并没有统一的规划,而是在建造过程中不断修改和完善建筑方案。
圣母百花大教堂也是如此,它虽早在1296年便动工兴建,但受黑死病的影响而一再拖延,直到1366年才完成了教堂主体部分。
次年,大教堂的工程委员会做出一项重要决定,即采纳了斐拉万提(NeridiFioravanteFioravanti)的穹顶设计方案。
在这一方案中,穹顶直径达到了前无古人的43.7米,分为内外两层,外层轮廓为独立的八角尖顶形,并且不依赖任何扶壁结构的支撑。
斐拉万提设计的穹顶固然精美绝伦,却在安全性和实践性上饱受质疑,人们普遍怀疑该设计是否能够实现。
到了1418年,穹顶的建造已迫在眉睫,,委员会最终认可了两个设计模型,一个来自布鲁内莱斯基,另一个则来自他的老对手洛伦佐吉贝尔蒂。
架(centering)作为支撑(封二图2)。
这是由于当时用来固定石块的灰泥通常需要很长时间才能凝固,在灰泥完全固化之前,就必须借助拱鹰架施支撑内壁,以防止穹顶的石块向内滑落。
而布鲁内莱斯基则大胆地摒弃了拱架结构,他意识到大教堂的穹顶极其巨大,所用的拱鹰架也将空前的庞大,不仅工作量会成倍增加,而且严重消耗木材。
另外,他还有材料力学上的考虑。
尽管在缩微模型上拱鹰架显得十分可靠,但成比例放大之后,木制拱128《科学文化评论》第10卷第3期《2013架未必能承受相应的压力。
对此,布鲁内莱斯基的解决方案十分新颖而独特,他利用砖块之间的内部作用力来代替拱鹰架的外在支撑力。
具体而言,就在水平放置的砖块之间砌入垂直的砖块,使得拱顶的砖块呈人字形排列,这样垂直的砖块就如同钳子一般紧紧地咬住水平砖块,使其不会因倾角的加大而向内坠落(封二图3)。
随着工程的进行,委员会最终认可了这一方案,布鲁内莱斯基也被正式任命为大教堂的总建筑师,从而一举击败吉贝尔蒂,一雪前耻。
大教堂穹顶的施工在近52米的高空展开,而如何将大量笨重的砖石建材搬运上去,则成为了整个工程的又一大难题。
布鲁内莱斯基早年制作钟表的经验派上用场,他为此专门设计和制造了一架巨型机器,称为牛力吊车(ox-hoist)。
它通过正交齿轮的作用,只需一头牛或一匹马便可在13分钟内将450公斤的重物提升60米(封二图4)。
牛力吊车设计最为巧妙的地方在于,它内置一个升降螺杆,可以对齿轮进行“换挡”操作,这样无论重物是上升还是下降,牛只需要向同一个方向行进,而不必卸下牛轭掉头行走,从而为施工节约了大量的时间。
据统计,在整个工程期间,这座吊车运送的建材多达3.2万吨。
除此之外,布鲁内莱斯基还研发了一架名为“城堡”(castello)的机器,它是一台更为精密的起重机,可以将吊上圆顶的建材,精确地运送到任何所需要的地方(封二图5)。
当然,布鲁内莱斯基也有失误的时候,例如他所设计的巨型机械拖船“怪兽”号,满载着百余吨大理石,起航后不久便沉没在亚诺河中。
值得一提的是,在此之前,布氏特意为“怪兽”号申请了专利,他也由此成为历史上第一位受专利权保护的设计师。
为了使穹顶结构更为牢靠,布鲁内莱斯基还在穹顶的内外两层之间修建了9层圆拱,圆拱层层相套,逐级而上。
学者们推测,这一设计并不完全出于力学上的考虑,同时也是暗合《神曲·
天堂篇》中对九重天界的描述。
教堂穹顶自古以来就被看成是天堂的象征,作为但丁(DanteAlighieri)忠实的崇拜者,布鲁内莱斯基通过这种方式,一举实现了人文主义者打造人间天堂的宏愿。
1436年8月,大教堂的穹顶正式完工,佛罗伦萨全城沸腾。
可惜的是,1446年4月15日,一场急病夺去了布鲁内莱斯基的生命,彼时穹顶的石亭才刚刚奠基,他最终没能看到大教堂正式竣工的样貌。
市政议会决定,将布氏的遗体安葬在圣母百花大教堂内,让这位总建筑师永远和他的伟大作品为伴,其墓碑上仅有一行简短的碑文:
佛罗伦萨伟大的发明天才菲利波布鲁内莱斯基之遗体长眠于此。
“发明天才”也许是对这位文艺复兴大师最中肯的褒奖。
他所草创的线性透视法是西方绘画的里程碑,深刻地影响了之后绘画风格的走向;
他所设计的工程机器,精巧实用,为数代建筑师研习效仿;
他所建造的圣母百花大教堂穹顶永恒地改变了佛罗伦萨城的天际线,成为了意大利文艺复兴的标志。
然而,布氏留给后世最大的遗产,或许是他那些失败的设计,他业已达到了基于经验的工匠传统的顶峰,同时也将其局限性暴露无遗。
人文主义学者们清醒地意识到这一点,人类若想在工程、建筑上有所突破,再造奇迹,就必须对几何学、静力学和材料力学等理论科学有更深刻地认识。
数学和力学正是这一背景下,在文艺复兴的意大利走上了其辉煌的复兴之路。
(王哲然供稿)参考文献Edgerton,S.Y_1975.TheRenaissanceRediscoveryofLinearPerspective.NewYork:
Basicbooks.King,R.2000.BrunelleschiDome:
thestoryofthegreatcathedralinFlorence.Walker&
CompanyVasari,G.1991.TheLivesoftheArtists.OxfordUniversityPress.128《科学文化评论》第10卷第3期《2013架未必能承受相应的压力。
对此,布鲁内莱斯基的解决方案十分新颖而独特,他利用砖块之间的内部作用力来代替拱鹰架的外在支撑力。
具体而言,就在水平放置的砖块之间砌入垂直的砖块,使得拱顶的砖块呈人字形排列,这样垂直的砖块就如同钳子一般紧紧地咬住水平砖块,使其不会因倾角的加大而向内坠落(封二图3)。
随着工程的进行,委员会最终认可了这一方案,布鲁内莱斯基也被正式任命为大教堂的总建筑师,从而一举击败吉贝尔蒂,大教堂穹顶的施工在近52米的高空展开,而如何将大量笨重的砖石建材搬运上去,则成为了整个工程的又一大难题。
布鲁内莱斯基早年制作钟表的经验派上用场,他为此专门设计和制造了一架巨型机器,称为牛力吊车(ox-hoist)。
它通过正交齿轮的作用,只需一头牛或一匹马便可在13分钟内将450公斤的重物提升60米(封二图4)。
牛力吊车设计最为巧妙的地方在于,它内置一个升降螺杆,可以对齿轮进行换挡操作,这样无论重物是上升还是下降,牛只需要向同一个方向行进,而不必卸下牛轭掉头行走,从而为施城堡(castello)的机器,它是一台更为精密“怪兽号,满载着百余吨大理石,起航后不久便沉没在亚诺河中。
值得一提的是,在此之前,布氏特意为怪兽号申请了专利,他也由此成为历史上第一位受专利权保护的设计师。
为了使穹顶结构更为牢靠,布鲁内莱斯基还在穹顶的内外两层之间修建了9层圆拱,圆拱层层相套,逐级而上。
学者们推测,这一设计并不完全出于力学上的考虑,同时也是暗合神曲天堂篇》中对九重天界的描述。
教堂穹顶自古以来就被看成是天堂的象征,作(DanteAlighieri)忠实的崇拜者,布鲁内莱斯基通过这种方式,一举实现了人文主义者打造人间天堂的宏愿。
可惜的是,1446年4月15日,一场急病夺去了布鲁内莱斯基的生命,彼时穹顶的石亭才刚刚奠基,他最终没能看到大教堂正式竣工的样貌。
市政议会决定,将布氏的遗体安葬在圣母百花大教堂内,让这位总建筑师永远和他的伟大作品为伴,其墓碑上仅有一行简短的碑文:
佛罗伦萨伟大的发明天才菲利波发明天才西方绘画的里程碑,深刻地影响了之后绘画风格的走向;
他所设计的工程机器,精巧实用,为数代建筑师研习效仿;
他所建造的圣母百花大教堂穹顶永恒地改变了佛罗伦萨城的天际线,成为了意大利文艺复兴的标志。
然而,布氏留给后世最大的遗产,或许是他那些失败的设计,他业已达到了基于经验的工匠传统的顶峰,同时也将其局限性暴露无遗。
人文主义学者们清醒地意识到这一点,人类若想在工程、建筑上有所突破,再造奇迹,就必须对几何学、静力学和材料力学等理论科学有更深刻地认识。
数学和力学正是这一背景下,在文艺复兴的意大利走上了其辉煌的复兴之路。
(王哲然供稿)Edgerton,S.Y_1975.TheRenaissanceRediscoveryofLinearPerspective.NewYork:
Basicbooks.BrunelleschiDome:
CompanyVasari,G.1991.TheLivesoftheArtists.OxfordUniversityPress.
【文献来源】
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