『構造物如果還像自然界的東西,那就是雕塑,完全擺脫了才是建築。』......紀堯姆·阿波利奈爾 Guillaume Apollinaire,1880~1918, 法國詩人
在全世界的藝術建築領域重要的兩次創新,一次是文藝復興,另一次是上世紀所興起的現代藝術。兩次大變革都與幾何學的突破有著緊密的關係。前者是與三維透視幾何有關,而後者是與N維幾何和非歐幾何有關。「分形幾何之父」伯努瓦-曼德爾布羅特(Benoît B. Mandelbrot, 1924~2010),他是創立「分形幾何 Fractual Geometry」的數學家,分形其原意具有不規則、支離、破碎、類相似等意義,在他出版的《大自然的分形幾何》(1982)一書,分析自然現象中幾何的共同性質,以具象的自然現象說明了分形的數學概念,大自然中山脈、海岸線、河流、植物、血管、星系都呈現分形幾何的概念,許多數學物理學家質疑分形和自然的聯繫只是巧合,但隨著深入研究,科學家發現了兩者的聯繫,例如樹木就是按照類似「數學疊代」的方式生長的,而同樣能夠激發閃電的電子運動也符合類似的規律,因此大自然中無處不是分形。一棵樹與它自身的樹枝、枝杈在局部形狀構成上並無差異,大樹與樹枝的關係在幾何上稱之為自相似系;每一片樹葉、葉脈都也具備這種自相似的特質。因為分形幾何與自然的理論根源,於是早期分形幾何與建築上的聯合,便從模仿具形自然的形式開始,如樹枝、泡沫、葉脈、血管等,將其移形到建築上,逐漸演進到自相似系的演化。分形幾何在意義上更接近於大自然的本來面目,「分形幾何學」所以又被稱為「大自然的幾何學」,分形幾何重新建構人們理解建築的方式,使人們重新審視建築中的非線性可能。
而分形幾何的觀念也啟發了近代建築的思考與嘗試,由結構詩人葡萄牙建築師聖地牙哥卡特拉瓦 Santiago Calatrava 所設計的里斯本的東方車站(Lisbon’s Oriente Station),是首次將分形幾何應用在大型構造中的案子。也開始了人類應用分形幾何的自然概念在建築設計上,諸多知名的案子如德國斯圖加特機場的樹枝結構、墨爾本聯邦廣場的葉脈結構,到大家較為熟悉的北京奧運水立方的泡沫結構,可以說都是分形幾何在建築的應用。亞里士多德說:『摹仿是藝術的起源』,現代藝術之前的一切藝術創作都是建立於臨摹,表現的內容是對於現實世界的『再現』,但臨摹畢竟有其侷限性,而當攝影藝術出現之後,臨摹不再成為必要的藝術元素,取而代之的是意識性的喚起與主觀的表現,現代藝術的演進過程即是由具象的再現轉變為抽象、意識與機智的表現。而現代建築的過程,從古典幾何走往分形幾何的範型轉換,建築以自然形式的創作手法,藉由變異表現自然的存在。
樹枝狀的幾何不只是自然樹枝的模擬,更是標記著建築從古典幾何走向分形幾何的轉換,如果說過去的建築是由理性的數學幾何所主導,而這個建築中所呈現的分形幾何模式便是建築從經典幾何到分形幾何的範式轉換,人類在建築中開始實踐從規則到不規則、從秩序到無序、從線性到非線性,建築開始由簡單進入複雜化的過程,追求更複雜的秩序、更複雜的對稱關係、而建構出更加炫目的建築。建築中的分形幾何,既是秩序的、也是混沌的,秩序與混沌有機的融合為一體。嚴格上而言分形幾何並不是純數學的產物,作品包容了線性與非線性的特質,包容了客觀的科學與主觀的藝術形式,是建築開始進入數學與藝術統合的過程。建築的發展路程必然是先顛覆經典幾何,如果未來的建築沿著分形幾何的理論方向探索,必然要更往新抽象的方向發展,藉以擺脫自然形式再現的侷限,任何自然形式都將使建築蒙羞。
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