艺术家和科学家的共同点多于不同点
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编者注:这个功能出现在2017年秋季版达拉斯德州杂志上. 从那时起，列出的职称或教员可能已经发生了变化.
虽然科学家和艺术家的传统和受众可能是多种多样的, 他们为获得成功所使用的创造性过程的相似之处多于不同之处, 他们都有一个共同的目标——理解和描述他们周围的世界，并将这种理解和见解传达给他人. 在达拉斯德州大学, 研究人员经常模糊科学与人文学科之间的界限, 使用艺术的概念和工具来启发或告知科学探究, 反之亦然.
Dr. 亚历山大·弗莱明
Dr. 亚历山大·弗莱明是苏格兰细菌学家和业余画家，主要以水彩画为主. 他还会在另一种媒介——细菌——上画人脸和人物——小心翼翼地将不同菌株的微生物放在培养皿中，以便它们成熟, 它们的各种颜色将形成一个场景. 弗莱明在颜料和绘画方面的经验很可能促成了20世纪最重要的科学发现之一——第一种现代抗生素, 青霉素. 当他外出度假时，他注意到盘尼西林霉菌侵入了一个盘子，盘子里的细菌出现了异常，这一发现就产生了.
“xhjc1188新黄金城-apple app store-新黄金城集团排行榜经常在文献中看到，人们能够通过类比在一个领域获得经验, 将这些经验运用到另一个领域,”医生说。. 马格达莱纳河Grohman, 医学价值观研究中心副主任, 科学, xhjc1188新黄金城-apple app store-新黄金城集团排行榜艺术与人文学院的科学技术专业. 这可以扩大你获得灵感的可能性，然后找到解决方案. 如果不是弗莱明用细菌作画的话, 当他看到盘尼西林霉菌在培养皿中生长时，他会意识到发生了一些不寻常的事情吗?”
Dr. 马格达莱纳河Grohman定义跨学科的创造力
从她在祖国波兰读高中开始, 格罗曼一直对创造力的心理学很感兴趣, 创造性思维和创造性过程. 在达拉斯德州大学，她教授有关创造力的课程，包括如何衡量和定义创造力. 来自不同专业的学生上她的调查课.
当被问及创造力和灵感在传统艺术家和科学家之间是否不同时, 她说，这个问题很复杂.
什么是已知的, 她说, 跨领域的有创造力的人擅长定义问题吗, 而不是严格地解决问题.
“认知心理学表明，花更多时间构建问题的人通常会想出更多的新点子, 对问题的有用和独特的解决方案,格罗曼说. 在科学探究中, 这将试图定义要解决的问题, 在艺术领域, 它可能是选择正确的想法来传达.”
虽然一些心理学家认为创造力是特定领域的，但数学家和诗人的创造力是不同的, 例如，其他人说它是域通用的, 她说. 辩论是公开的.
“但xhjc1188新黄金城-apple app store-新黄金城集团排行榜从认知心理学和人格研究领域所知道的是，有强有力的证据表明，各个领域的创造性人士都有一个共同的特征:他们乐于接受经验。,”她说。.
这一特点包括富有想象力, 好奇和好奇, 并且倾向于持有两种相互排斥的想法, Grohman说. 它也对“奇怪的联系”持开放态度，并认识到xhjc1188新黄金城-apple app store-新黄金城集团排行榜周围世界的非典型类比或联系.
Dr. 拉塞尔·斯通巴克为他的博士论文制作了一把“轻吉他”.从吉他到地球大气层
早在博士. 罗素·斯通巴克是威廉·B·霍普金斯大学的物理学助理教授. 达拉斯德州大学汉森空间科学中心, 他是个好奇的孩子，问了很多问题, 主要是“为什么?”
“当我了解到物理学家的工作就是找出‘为什么’,我知道这就是我想做的,他说.
作为德州大学奥斯汀分校的物理系本科生, 他开始弹吉他，并制作了自己的电吉他. 然后，好奇心开始超速运转.
在传统的原声吉他中, 拨动的琴弦使木琴震动, 它产生的声波在乐器腔内产生共鸣. 一种特殊的共振, 叫做亥姆霍兹共振, 谁负责低音, 或者乐器的低音感觉.
斯通巴克想知道他能否用光创造出原声吉他的同样效果.
原声吉他依赖于声音的共振. 光吉他利用电磁波或光波的共振来演奏音乐. 我想证明这种现象是存在的，它是有效的，可以用于音乐. 确实可以.”
斯通巴克在达拉斯德州大学的博士论文中研究了光吉他的物理和数学方面, 制作一个带有孔的金属琴身，看起来很像传统的吉他. 你不能直接听到它发出的音乐，因为它没有声波. “轻音乐”也看不见, 但当输出通过电脑输入时，它听起来就像普通的电吉他.
“当你发送电磁波通过光吉他, 金属中的电子运动产生电流, 这和原声吉他里的木头振动相似吗,斯通巴克说. “然后，这种电流产生电磁波，在腔内共振，就像声波一样.”
斯通巴克继从声音到光的创作飞跃之后，又从音乐到太空.
就像轻吉他的身体, 地球的电离层位于xhjc1188新黄金城-apple app store-新黄金城集团排行榜可呼吸的大气层之上，是一个导电的外壳, 北极和南极都有洞. 当来自太阳的带电粒子流——太阳风——吹过这些洞时, 就会产生亥姆霍兹共振, 就像空气吹过瓶子的顶部会产生低音一样.
斯通巴克说:“我把我为轻吉他开发的模型应用到地球上。. “如果我是对的, 这将是能量从太阳传输到地球大气层的一种非常基本的方式. 我认为同样的事情也发生在太阳上.”
Dr. 凯瑟琳·埃文斯在转向音乐之前是一名数学家.音乐能让你更聪明吗?
无论是弹吉他的物理学家还是做后院天文学的雕刻家, 从心理学的角度来看，很难证明一个领域的经验能让人在另一个领域表现得更好.
“这种转移很难证明，”格罗曼说. “xhjc1188新黄金城-apple app store-新黄金城集团排行榜仍然不知道这种情况是否会发生.”
Dr. 凯瑟琳·埃文斯正在寻找答案.
埃文斯最初想成为一名数学家. 她获得了数学学士和硕士学位，并教授这门学科. 但她也一直对音乐充满热情, 因此，她获得了表演硕士学位，并以歌手和指挥的身份周游世界. 在20世纪90年代，她来到达拉斯德州大学，帮助重新启动校园的音乐和艺术项目. 她目前在艺术与人文学院教授声乐和合唱表演，并致力于开发跨艺术课程, 和文学院的同事们一起研究科学和人文科学, 技术, 与新兴传播. 在2018年的春天, 她将教一门叫做音乐的课, 科学技术, 面向所有专业的学生.
数学和音乐一直在她的脑海里萦绕, 埃文斯开始纳闷为什么有些人既追求艺术又追求科学, 为什么是STEM领域——科学, 技术, 工程学和数学——通常也是很好的音乐家.
她在ATEC项目的博士论文, 埃文斯调查了达拉斯德州大学学生学习音乐的经历, 表演音乐和音效设计, 以及这些经历与他们在其他领域的学习成绩之间的关系. 学生群体提供了一个独特的人才库:大约四分之三的达拉斯德州大学学生主修STEM领域.
“必须把一大块东西拆成小块，然后一遍又一遍地练习, 这就是你学习的方式. 这就是你如何学习生物化学，或者如何在小提琴上移动你的手指.”
“xhjc1188新黄金城-apple app store-新黄金城集团排行榜发现学习音乐理论有一些东西是最重要的. 这是学术成功的一个指标，”2016年获得博士学位的埃文斯说.
音乐理论包括分析音乐作品的结构, 包括深入到越来越小的部分，比如单个音符, 度量和短语, 怎样才能更好地理解整体.
“必须把一大块东西拆成小块，然后一遍又一遍地练习, 这就是你学习的方式,埃文斯说. “这就是你学习生物化学的方式，或者如何在小提琴上移动你的手指. 这就是你学习克雷布斯循环的方式，也就是xhjc1188新黄金城-apple app store-新黄金城集团排行榜消化食物以获取能量的方式.
这就是这些学生所说的音乐教会他们的东西.”
埃文斯的下一步将是测试一个领域的经验是否真的能提高另一个领域的表现.
“这并不像说‘如果你能做这个，你也能做那个’那么简单.这种技能转移是分散的，很难证明,”她说。, 呼应了格罗曼的观点. “这不是说这么简单, 如果你的孩子学习音乐理论，并能识别A大调, 然后他们就能搞清楚随机化学. 事情并没有那么简单明了.”
有一点是明确的，那就是无论是在创造性领域还是在科学领域, 它需要很多步骤和汗水才能达到“啊哈”!格罗曼说. 对自己的追求充满激情的创新者会在最终产品出来之前，在最无聊的方面花上一个又一个小时, 她说.
“只有在你经历了一定的过程之后，成功才会到来，”埃文斯补充道. “无论是音乐、绘画、雕塑还是粒子物理, 这个过程与将主题分解成易于管理的小块有很大关系, 直到你的大脑把所有的碎片拼凑成一个有意义的整体.”
Dr. 文·金(Moon 金)使用高科技仪器创作微观艺术品.当科学变成艺术
材料科学家. 文·金(Moon 金)擅长处理你能想象到的最小的物件. 利用电子和离子束等仪器来操纵单个原子和分子, 还有透射电子显微镜来放大和观察他的作品, 金教授正在寻找用于先进电子和纳米机器人的新型材料, 在其他应用中.
但他的科学实践也使他陷入了一门名为“纳米艺术”的艺术学科,，旨在发现和强调纳米大小的自然和人工结构的艺术美，这些结构小到肉眼无法看到.
金在亚利桑那州立大学读研究生时开始观察纳米结构, 在那里，他使用各种显微镜仪器和技术来表征和构建新材料.
“我不时地发现一些有趣的特征，这些特征可能没有科学价值, 但它们在美学上的美是有不同原因的. 我就是这样开始的，”金说，他叫小路易斯·比彻尔. Erik Jonsson工程和计算机科学学院以及ATEC的杰出教授.
金和他的学生们曾经拍摄过一种用于医学成像的纳米壳粒子, 氧化铁集中在外壳表面. 当研究人员添加一些假颜色使氧化铁发出红光时, 图像变成了纳米级的日全食. 这张图片在2015年由一家仪器仪表公司主办的比赛中获得了大奖.
金的纳米艺术画廊里也摆满了他和学生们创作的雕塑和杰作的复制品, 包括小旗子, 喷气式战斗机和梵高的《星夜》的灰度版本.
“尤其是纳米雕塑, 制作这些作品有助于训练学生使用高价值的乐器,金说。. “学习或操作并不总是有趣的，所以这提供了新的动力. 有了这些技能，他们就能进行自己的科学工作.
“我也鼓励他们探索其他他们认为美丽的项目.”
金最近出版了一本关于艺术与科学结合的在线儿童读物, 他与ATEC的同事合作，为学生们创建了一个关于纳米世界的虚拟现实之旅.
“图像, 你可以更好地与公众沟通, 尤其是对年轻人来说,金说。. “很多孩子认为科学和工程很难, 但如果你能找到一些艺术价值, 也许你可以说服他们.”
Dr. 罗杰·马里纳是艺术与科学融合的化身——他是一位杰出的艺术和技术教授，也是一位物理学教授.当艺术成为科学
艺术学院, 技术, 与新兴传播, 该学院于2015年从艺术与人文学院分离出来, 提供包括批判性媒体研究在内的学术课程, 间接沟通, 游戏, 动画, 并设计制作.
它的名字和使命都描述了无缝融合多模式思维方式的承诺, 创造与创新, 多于1,500名学生和教师致力于创新和技术之间的桥梁.
Dr. 罗杰Malina, 谁在2011年加入达拉斯德州大学担任艺术与技术杰出主席, 体现了艺术与科学的交融, 同时担任ATEC和自然科学与数学学院物理系的双重职位. 作为一名精通极紫外天体物理学的太空科学家, 他是法国和加利福尼亚天体物理实验室的主任, 领导了NASA的观测卫星项目, 致力于将艺术和人文与科学和工程相结合.
“ARTECA支持并记录了新的‘混合’专业人士的工作，他们的学术追求在艺术和科学之间架起了桥梁.”
两百年前, 在摄影被广泛使用之前, 艺术家和插画家是科学考察的主要成员, 他说. 他们的角色是描述他们所看到的.
“今天, 科学家们为如何将复杂得惊人的数据可视化而苦苦挣扎, 所以艺术家们有了一个新的角色, 不仅仅是为科学服务, 但要用艺术和设计的方法来理解它,玛丽娜说.
随着科学插图进入数字时代, 它已经转化为数据表示, 其中包括诸如声化之类的概念, 可视化, 以及虚拟现实或增强现实, 这些都是艺术家和设计师的地盘.
In 2013, 马里纳在达拉斯德州大学创立了艺术实验室，以促进艺术家和科学家之间的新形式的合作. 基于他在麻省理工学院出版社担任达芬奇系列出版物执行编辑数十年的经验, 为艺术/科学/技术学术团体提供了一个平台, 他和他的ArtSciLab合作伙伴最近将ARTECA添加到该套件中, 这是卡西尼·纳齐尔领导的数字出版项目, 临床副教授.
“ARTECA支持并记录了新的‘混合’专业人士的工作，他们的学术追求在艺术和科学之间架起了桥梁,玛丽娜说.
ArtSciLab的合作伙伴包括xhjc1188新黄金城-apple app store-新黄金城集团排行榜的几位知名科学家, 计算机程序员, 艺术家和艺术史学家将数据转化为视觉, 声音和经验.
美国国防高级研究计划局(DARPA)已经资助了一个这样的项目，将来自大脑的成像数据“声波化”. 结合博士的专业知识. 选手Gagan假发, 行为与脑科学学院和长寿研究中心的助理教授, 与ATEC的声音设计师scott Gresham-Lancaster合作, 这种方法可以用声音来表示核磁共振扫描的数据，训练有素的听众可以从中辨别出大脑连接的模式，而这种模式是通过现有的可视化策略很难看到的.
目标是制造一种“数据听诊器”来比较健康和不健康个体的大脑网络.
这一努力不仅为科学家们研究复杂的大脑功能创造了一种新方法，也为在艺术环境中“表演”数据提供了机会, 说Gresham-Lancaster, 声音设计专业的助理教授.
Dr. 马克西米利安Schich数据的艺术性
Dr. 马克西米利安Schich, ATEC副教授，伊迪丝·奥唐奈艺术史研究所的创始成员, 他与物理学家和计算机科学家一样熟悉艺术和文化历史学家吗. 训练有素的艺术史学家, Schich于2013年加入达拉斯德州大学, 他在哪里融合了大数据科学, 复杂的网络和艺术史将定量和定性的研究结合在一起.
“通过将网络科学与艺术和文化数据相结合, xhjc1188新黄金城-apple app store-新黄金城集团排行榜把科学作为分析这个领域的一种方法.”
2014年，他和一个由网络和复杂性科学家组成的团队在该杂志上发表了一项研究 科学 这重建了120多个国家的迁移和流动模式,在2000年的时间跨度内，有2000名著名的文化影响者,000年. 与期刊合作 自然Schich博士和合著者. 毛罗·马蒂诺, 他是IBM沃森集团的研究员和艺术家, 制作了一个惊人的视频来展示这些发现. 这段视频显示了代表人们从出生地到死亡地点移动的小点数据, 从一个城市或国家到另一个城市或国家, 偶尔会跨越大洋到达新大陆.
“网络中有很多信息和意想不到的结构，这些信息和结构超出了节点的属性, 这是, 对象或个人本身和他们的直接联系,Schich说.
可视化进出欧洲和北美的移民模式提供了对大规模文化动态的宝贵见解, 他说, 尤其是对外行观众来说.
“ 自然 视频立即被一百万人理解, 但只有一部分人能读懂真正的科学论文中的数字和情节,他说.
“通过将网络科学与艺术和文化数据相结合, xhjc1188新黄金城-apple app store-新黄金城集团排行榜把科学作为分析这个领域的一种方法. 对我来说重要的是，这并不是对艺术史传统研究方式的否定. 这是附加的.”
大局观
当达拉斯德州大学的研究人员和学生在艺术和科学努力中实践创造力和灵感时——通常两者兼而有之——埃文斯警告说，大学和教育工作者应该把目光放在大局上.
“我在达拉斯德州大学和我的研究中得到的一个结论是，在这两个领域有经验, 有些人认为这是完全不同的领域, 真的很有价值,”她说。. “这就是为什么当孩子们进入大学时，我担心xhjc1188新黄金城-apple app store-新黄金城集团排行榜会失去其中一个. xhjc1188新黄金城-apple app store-新黄金城集团排行榜有一个逐渐蔓延的大问题, 各院系不断增加要求，以至于他们基本上锁定了学生可以做的所有其他事情. 有些学生只选一门艺术课程, 或者只有一门科学选修课, 然后学习他们的专业. 我认为这很糟糕. 去体验生活中其他同样重要的事情, 这也许使xhjc1188新黄金城-apple app store-新黄金城集团排行榜成为人类, 也很重要.
“很明显，xhjc1188新黄金城-apple app store-新黄金城集团排行榜需要两者兼得，而不是非此即彼.”
