暇代表的生肖

圆明园十二生肖兽首身世之谜,下面一起来看看本站小编中国吉林网给大家精心整理的答案,希望对您有帮助

暇代表的生肖1

12月1日,流失海外160年的圆明园马首铜像正式回归圆明园。至此,圆明园流失的十二尊兽首铜像已有七尊得以回归中国。在圆明园东北部的长春园北侧,有一座仿欧式园林,俗称“西洋楼”,由谐奇趣、黄花阵、养雀笼、方外观、海晏堂、远瀛观、大水法等十余座建筑组成,时称“水法”,其特点是数量多、气势大、构思奇特。这是乾隆皇帝专为自己颐养天年而建造的园林,由欧洲传教士、意大利人郎世宁主持设计,法国人蒋友仁监修,清廷匠师建造。

据《圆明园变迁史探微》载:清乾隆三年(1738年),弘历初次驻跸圆明园,命在宫廷画院任职的意大利传教士、画师郎世宁等绘制《圆明园全图》。从乾隆七年(1742年)开始,便“大动土木,几无宁岁”。

乾隆十二年(1747年)的一天,乾隆皇帝在圆明园勤政殿里观看法国传教士进献的贡品,其中有路易十四赠送的《法国最漂亮的建筑景观》画册。乾隆帝“见一喷水机之画图,即征教士郎世宁为之解说,且询朝廷中,是否有三数欧人,能作一与此相类似之机……于是大众全注目于神父蒋友仁。彼遂致力于此工作,旋即谒见清帝。”

蒋友仁于乾隆九年(1744年)来到中国。“当其在欧洲,研究物理时,彼曾解释、模仿并模拟各种引水机械,当时从事于此,盖为学术之精研,或冀生活之改进。”很快,郎世宁就把蒋友仁引荐给了乾隆皇帝。“清帝大为喜悦,蔼然与彼交谈,极示恩宠之意。”

不久,“水法”模型做成,“彼(蒋友仁)所呈献之第一件,极合清帝之心意,清帝命人将其送至私室,以便暇时熟观谛审。因此决意建筑一欧式之宫殿,亲自于花园中,择定地址,且命教士郎世宁而神父蒋友仁协力合作,绘一结构大略之总图。”也就是说,乾隆把欧洲建筑风格与中国情趣结合起来,由郎世宁、蒋友仁设计指导,宫廷匠师建造。

为了早日建成西洋楼,乾隆帝还传下旨意:“凡彼(蒋友仁)调遣工人所为之事,均须遵照实行。”“一切旧制旧规,悉予解除,听予蒋氏自由”。乾隆不但在物质上给予大力支持,在技术上也提出了很多建议。施工期间,他多次到现场察看工程进展情况,提出意见。

因“工作之种种,皆属新试,故进行颇为迟缓,直至(乾隆十六年,即1751年)秋末,引水机器,及喷水机之第一架,方始完成。”“蒋友仁设计监造之第一座水法,在长春园北端第一座欧式建筑谐奇趣前建成。乾隆见而大悦。长春园中之其他欧式建筑及水法之兴建约始于此时。”

“谐奇趣”水法建成后,乾隆又亲自在长春园中择地,令郎世宁和蒋友仁再添建几处水法,“海晏堂”为其中之一。

“海晏堂”是西洋楼内体积最大的一栋建筑,由正楼和工字蓄水楼组成。正楼朝西,上下各十一间,楼门左右有叠落式喷水槽,阶下为一大型扇形喷水池,池正中是一个高约两米的蛤蜊石雕,南北两侧呈“八”字形排列着十二生肖人身兽头铜像,南边分别为子鼠、寅虎、辰龙、午马、申猴、戌狗;北边分别为丑牛、卯兔、巳蛇、未羊、酉鸡、亥猪。每昼夜十二个时辰,由十二生肖依次轮流喷水,正午时,十二铜像口中同时喷射泉水。这些兽首铜像融东西方文化于一身,俗称“水力钟”。《教士书札》记为:“以十二兽类分别代表一日十二个时辰,每二小时之内,有一兽,口中涌射喷泉,他兽继之,轮流如此,周而复始。”

乾隆皇帝仔细观赏了这座水法后,龙颜大悦,将它赐名为“海晏堂”。“海晏” 取意“河清海晏,国泰民安”,典出唐郑锡《日中有王字赋》:“河清海晏,时和岁丰”。河,即黄河;晏,平静。“河清海晏”也作“海晏河清”,意指黄河水流澄清,大海风平浪静。此语用以比喻天下太平,寓意平和、吉祥。

其实,最初设计这一组喷泉时,郎世宁设计的方案是设置十二座具有西方特色的裸体女性雕塑。模型制作好了之后,呈请乾隆皇帝御览。乾隆一见,甚是不悦,这裸体女性雕塑有悖于中国人的伦理道德,便勒令重新设计。郎世宁在宫廷供职多年,对中国文化颇有研究,于是将裸体女性雕塑改为中国人最为熟悉的十二生肖造型,即以青铜铸成十二个生肖的头像,然后安放在坐着的人身上,中西合璧。其头部为写实风格造型,铸工精细,兽首上的褶皱和绒毛等细微之处,都清晰逼真。铸造兽首所选用的材料为当时清廷精炼的红铜,外表色泽深沉、内蕴精光,古朴而厚重。

水法用砖石砌成高台,高台上修有贮水池,供应周围喷泉用水。贮水池周围用锡板包严,防止渗漏,故称“锡海”。贮水是用“龙尾车”(靠机械原理将水位提高的一种水车)向上输送至“锡海”,然后再利用地心引力使水经过铜管流向喷泉。遗憾的是,设计“水法”的蒋友仁于乾隆三十九(1774年)十月病逝,宫内未留下此技传人,没有人能够修整、使用“龙尾车”。每逢皇帝游园,只好劳累小太监汗流浃背提水上楼,当皇帝驾临,再开水闸放水,以造喷泉之景。待皇帝离去,喷泉就没水了。

咸丰十年(1860年),英法联军侵入北京,圆明园惨遭劫掠焚毁,西洋楼也未能幸免。据《西方人眼中的圆明园》所载《亚乐园先生回忆录》一文称:“十二星兽(十二尊生肖兽首铜像)的奇怪外形使咸丰的母亲很感兴趣,她便指使人把这些东西拆下来存入国库,于庚申之乱年间(1860年)失踪。”

百年之后,流失海外的圆明园“海晏堂”牛、猴、虎、猪、鼠、兔、马七尊兽首铜像通过不同方式回归中国,而龙、蛇、羊、鸡和狗五尊兽首至今下落不明。

暇代表的生肖2

5月18日是第42个国际博物馆日。近一段时间新展不断,从“嘉定竹刻展”到“徐悲鸿、叶浅予大展;从“故宫博物院藏清代宫廷用砚精品展”到“明代正统、景泰、天顺御窑瓷器展”;再从40多位艺术家对“自·沧浪亭”的理解与阐释,到17至20世纪巴西、芬兰、法国、日本及美国的艺术家对编织物的美学感知。上海博物馆“心灵的风景”仍在继续,京都泉屋博古馆的绘画藏品即将开展。

上海

心灵的风景:泰特不列颠美术馆珍藏展(1700-1980)

展期:2018年4月27日—8月5日

地点:上海博物馆第二展厅

展览精选了70多件英国风景画作品,其中包括知名画家如庚斯博罗、透纳、康斯太勃尔、吉尔丁、科曾斯父子,还有拉斐尔前派的米莱斯,以及印象主义、超现实主义与现代派先锋画家的作品。风景画记录了人类自然观的变迁,英国著名艺术史家肯尼思·克拉克爵士曾说,自中世纪以来,人类的自然观就不断地发展升华,并在一次又一次的探索中孕育了“与万物和谐共处”的人文精神。

竹缘匠心:明清嘉定竹刻珍藏展

展期:2018年5月18日—6月17日

地点:嘉定竹刻博物馆

竹刻艺术盛行于明清时代,嘉定竹刻创始于明朝隆庆、万历年间(公元1567-1619年),已有400多年的历史。清代时,嘉定县城已成为竹刻工艺的中心。展览集中展示来自两岸三地包括香港、台湾的28位民间收藏家的百余件竹刻珍品。展品涉及嘉定竹刻各时代、题材以及各种器型,其中名家作品占相当部分,享有盛誉的朱小松、朱三松、 吴之璠、顾珏、王之羽、邓渭等都位列其中。

百年教育,百年悲鸿:徐悲鸿作品珍藏大展

展期:2018年5月18日—5月31日

地点:上海宝龙美术馆

与此前中国美术馆、中央美院两个徐悲鸿大展不同的是,“百年教育 百年悲鸿——徐悲鸿作品珍藏大展”系列展览的徐悲鸿作品,主要来自于民间收藏,亦是近十年来民间举办的最大规模的徐悲鸿收藏展,且其中不少作品是首次面世。此次展览共展出徐悲鸿60多幅作品,其中不乏徐悲鸿大尺幅的精品之作,如《九州无事乐耕耘》、《六骏图》、《喜马拉雅山全景油画》、《十二生肖册页》、《四鹅图》等画作。

叶浅予的“民族学”:叶浅予中国画艺术专题展

展期:2018年5月18日—8月19日

地点:上海宝龙美术馆

叶浅予是享誉海内外的艺术家、艺术教育家。他一生关注时代、民族命运及生活,并绘之于纸上。其成就尤以漫画、中国画和速写为最。自20世纪40年代始,其用中国传统笔墨创作人物画,以舞蹈人物画最为著名,开创一代新境界,对革新中国画贡献颇大。他的艺术生涯以速写贯穿一生,既宜于其创作,又自成一家风貌,将鲜活的生活场景和情态表达得酣畅淋漓。

此次展览是中央美术学院美术馆基于馆藏叶浅予中国画作品策划的艺术专题展,展览从“赞歌”、“宝库”、“舞步”三个并列单元展开,形成一个互相间有动作联系有机整体,带领观众由单元欣赏与整体观看,进入和研讨叶浅予的“民族学”世界。

一花一世界:龙美术馆藏花鸟画展

展期:2018年5月1日—12月2日

地点:龙美术馆(浦东馆,上海市浦东新区罗山路2255弄210号)

本次展览从龙美术馆藏作品中精选明清至近现代花鸟画作品50件(组),涵盖了从17世纪到20世纪具有代表性的花鸟画家及流派的作品。通过展览观众将欣赏到明代文人画家陈继儒《梅花册》、陈栝《情韵墨花》;清代僧人画家石涛《花卉册》;“海上画派”最具影响力的人物任颐《花鸟四屏》、吴昌硕《红梅行书》;岭南画派的开创人物居巢《春意图》;二十世纪中国画坛传奇国画大师张大千《荷堵野趣》、齐白石《蔬果四屏》等诸多绘画大师佳作。

视野与使命·北京靳尚谊艺术基金会青年教师扶植计划创作研究展(上海油画雕塑院)

展期:2018年5月19日—5月27日

地点:上海油画雕塑院美术馆(上海市长宁区金珠路111号)

由北京靳尚谊艺术基金会主办的“青年教师扶持计划项目”是从30余所全国美术院校中,邀请各院校专家推荐优秀的青年教师参评,从中选拔出 9 位优秀的青年教师列入扶植计划,每位教师均获得 8万元的扶植基金,并根据各自研究的课题方向赴欧洲的各大美术馆、博物馆及艺术机构进行艺术考察、研究,回国后根据考察体会进行创作。基金会旨在提升青年教师的艺术水平和修养,把世界优秀的艺术及中国的艺术传统传承、发展下去。

蓝绿叠苍翠——谢小珮书画团扇展

展期:5月25日-5月31日

地址:福州路424号 艺苑真赏社(艺术书坊三楼)

“谢小珮书画团扇展”主要以团扇為主,其中包括小宫扇、大绢扇。团扇的两面分别為画和字。除了扇外,其次是立轴。展示作品60件。内容涵盖花鸟、山水、人物。自古扇子就以“飘逸造清凉,挚扇祛暑气”的实用性而深受人们的喜爱。扇子,除了可赏可用外,还是一种装饰品。谢小珮是书画大家谢稚柳与陈佩秋的女儿,自小受家学与父母影响,极爱书画。

展期:2018年5月19日—5月28日

地点:上海梧桐美术馆(上海市嘉定区江桥镇金园四路258号)

此次展览展出传统绘画与时尚产品设计相结合的一些列作品,希望以艺术的表现形式创造具有实用价值的设计作品,展示新海派艺术与时尚产品设计的跨界融合的最新成果。参展艺术家包括陈巧巧、陈晓云、胡伟达、何伟、吕德辉 、陆云华、林依峰、孙玉春、苏岩声、吴晨荣、汪东东、王海霞、王益辉、王 远、许德民 、徐庆华 、周嘉政 、赵兵、伊灵、张泓 、臧建民等。

北京

明代正统、景泰、天顺御窑瓷器展

展期:2018年5月18日—6月17日

地点:故宫博物院延禧宫东配殿

此次展览将景德镇御窑遗址、湖北藩王墓出土品与故宫博物院藏传世品相结合进行展示,在介绍“空白期”概念产生原因的基础上,向观众展示了正统、景泰、天顺三朝景德镇御窑不但没有停止烧造,而且还有不少创新。

长期以来,明代正统、景泰、天顺御窑瓷器因不署年款和实物证据不足,在古陶瓷研究领域被称为“空白期”或“黑暗期”。随着考古发掘资料的增多,这一时期瓷器的神秘面纱被逐步揭开。特别是2014年对景德镇御窑遗址的最新考古发掘,使我们进一步认识到正统、景泰、天顺御窑的生产在继承永乐、宣德御窑工艺成就基础上,青花、斗彩和仿龙泉青釉瓷等品种的烧造均有所发展,并开启成化御窑瓷器新风尚的先河。景德镇明代御器厂遗址的考古发掘不仅改变了人们对传世明代御窑瓷器的认知,而且也让“空白期”变得“不再空白”。

砚德清风:故宫博物院藏清代宫廷用砚精品展

展期:2018年5月18日—7月29日

地点:故宫博物院神武门展厅

此次展出的砚台,均为清宫所制,尚存数千,样式仿古,或取自砚谱,或偶有创新,并呈内廷恭造之式,多由内务府造办处承作。清乾隆帝还专门为此命人编撰《钦定西清砚谱》。展览据砚的材质及时代分为八个单元,包括色绿而莹、文理灿然的松花石砚,质坚莹润、益毫发墨的端石砚,罗纹金星、自然天成的歙石砚,汾水之泥、色古质润的澄泥砚,研朱滴露、取其不冰的玉石砚,铜炉炙热、以其温砚的铜匣暖砚,以及鉴古存真、几暇怡情的乾隆御题诗文砚,充分展示了清代宫廷御用砚以及砚史发展的基本概况。值得一提的是,清代宫廷更以肇兴之地的松花石为砚,并视其为贵。

为万世开太平:于右任书法作品展

展期:2018年5月11日—5月20日

地点:中国美术馆1、8、9展厅

此次展览呈现了于右任多年以来的书法创作成果,遴选于右任代表作品百余件,并有部分碑志拓片。展览分为生平事迹介绍和展品陈列两部分,生平事迹部分通过图片文字、实物以及出版书籍介绍了于右任先生艺术生涯及相关活动;展品陈列部分分为三个主题,铭心金石:主要展出于右任先生在金石书法上的成就,来体现其艺术情怀;千秋浩歌:主要展出于右任先生对先贤圣哲的思考,着重体现其文人情怀;杖行天下:主要展出于右任先生作为一位革命先驱,明志、赠答等内容的作品,着重体现其政治情怀与抱负。

早行:庞茂琨90年代作品展

展期:2018年5月19日—6月24日

地点:山艺术-北京林正艺术空间(北京市朝阳区酒仙桥路二号798艺术区797路)

此次展览主要展出庞茂琨九十年代的作品。在这一时期,庞茂琨完成了从学生到老师的身份上的置换,这一经历暗合了他在创作内容选择上的转变。柔和光线下室内的一角,亦或是女性优雅身姿变换的一瞬,卸下厚重的历史意义与文化承载,开始关注眼下现实的生活。庞茂琨九十年代的作品往往被一股睡意感所笼罩,这种睡意是朦胧的,如同薄薄的晨雾,将情感藏匿于其中;这种睡意也是清澈的,如在沉睡许久之后,终被晨曦和虫鸣所唤醒,引领以望,看到的皆是未来。

苏州

与造物者游:曾小俊艺术展

展期: 2018年5月15日 — 8月05日

地点: 苏州博物馆现代艺术厅

此次展览分绘画与雕塑两部分,共计展品35件。绘画以“绞胎”、“古藤与盆景”为主题。“绞胎”是人力所造,花纹却是自然的幻化与表现,可视为人与造物者的共同创作。“古藤与盆景”满是苏州的气息,尤其是古藤,近处的文藤,远在太湖西山的野藤,再到罗马朱丽叶皇宫的老藤,远隔千山万水,姿态各异,身临其境时,反给人似曾相识之感,正是造物者之无所差别,造成东西方之物、理攸同。雕塑,顾名思义是后天的艺术重塑,而角度一旦由侧重“得心源”转为“师造化”,主体虽经雕琢,所造所成的结果,或与自然无二致。

“自·沧浪亭”当代艺术展

展期:2018年5月19日—8月29日

地址:苏州金鸡湖美术馆(苏州文化艺术中心二楼)

“自·沧浪亭”展出的作品来自国内外四十多位艺术家,他们的文化背景和艺术表达方式各各不同,但都在不同维度上与园林的内涵发生关联,可以说是立于当下,来自每个创作者、每个观众对园林空间的重新解读和体悟。

四川

瓷·彩:福建德化陶瓷艺术精品展

展期:2018年5月26日—6月9日

展出地址:四川博物院临时展览一厅

明代德化窑在元青白瓷的基础上发展到一个新的历史高峰,这种特殊的“白瓷”——瓷质致密,胎釉纯白、浑然一体、洁润滑腻、如脂似玉,整体晶莹剔透、叩击如磬,其釉色纯净,釉面晶莹光亮,乳白似象牙,美不胜收,进一步将追求玉器质感的完美性发展到历史的巅峰,代表了当时白瓷生产的最高水平,有“象牙白”、“猪油白”之美称,西方则称之为“中国白”(Blanc de chine)、“世界白瓷之母”。

本展览主要展示四川博物院藏德化陶瓷藏品及当代德化县非遗大师的德化陶瓷雕塑作品共计100余件。其中,在德化特有“中国白”的基础上,采用独创加彩技艺的“山花彩”也将在此展中一并展出。

日本

住友收藏的近代日本画

展期:2018年5月26日—7月8日

地点:泉屋博古馆(京都,京都市左京区鹿ヶ谷下宮ノ前町24)

此次展览,将展出住友家所收藏的日本画名品。作品包括自明治时代后期到昭和时期的日本著名画家的绘画作品,收藏则来自大阪、京都以及东京的住友家宅邸中的收藏。为大家介绍了近代日本画家笔下所创造的个性的绘画世界。

美国

维恩·赛鲍德个展

展期:2018年5月18日—9月23日

地点:摩根图书与博物馆

维恩·赛鲍德(Wayne Thiebaud)以食品主题的静物画和其他日常对象的插画风格绘画知名。此次展览是首次汇集艺术家较完整的各种纸上作品系列,从速写到水粉、水彩和炭笔画,作品充满了诗意和怀旧气息。

音乐与动作:编织设计中的律动

展期:2018年5月18—10月21日

地点:芝加哥艺术博物馆

展品来自17到20世纪创作于巴西、芬兰、法国、日本和美国的作品,一幅描绘因演奏奏鸣曲而颤动的小提琴的挂毯,一块鲜活色调的展示实验性爵士乐的印刷布料,以及一块缝制有正排队前进中的穿着优雅大方的舞者的礼品包装布---每一件作品都彰显了视觉艺术家利用多种渠道来融合、诠释和表达韵律感的意图。在这里被理解为重复的声音或动作或是一种和谐的次序,韵律感给予跨界艺术创造空间,此展探寻编织物是如何表达一种多感知的美学。

讲座

亲密的艺术:马奈与莫里索

地点:上海图书馆多功能厅

主讲人:沈语冰(复旦大学特聘教授)

沈语冰教授结合多年翻译马奈相关文献的宝贵经验,以马奈的十二幅莫里索作品为主线,从家庭罗曼史、现代生活画像、个人经历等多重视角剖析了马奈的内心世界,深入浅出地分析了马奈笔下的莫里索形象,细致解读了马奈与莫里索之间的“亲密关系”。

故宫讲坛走进苏州第三十六讲——青铜器的时代特点及辨伪

地点:故宫学院(苏州)姑苏区园林路潘儒巷76号

主讲人:李米佳 (故宫博物院研究馆员)

本次讲座即按照上述分期,探讨中原地区青铜器的历史及由此折射出的区域文化、民族文化、科学工艺、宗教神话、思想制度和社会背景。同时也揭示当代青铜器制作的方法、特点及鉴定要领。

中国美术馆艺术讲堂之“少儿美育”系列系列之一:少儿美术教育——核心素养的养成

地点:中国美术馆七层学术报告厅

主讲人:尹少淳(首都师范大学美术学院教授)

本讲座将介绍美术学科核心素养的内涵,以及如何通过特定的学习方式培养孩子的美术学科核心素养,进而形成人的核心素养,成为适应时代发展需要并具有幸福感的个人。

核心素养是国际教育界的重要概念,也是21世纪中国基础教育的追求。在中国,核心素养被定义为“适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。”为了在教育中落实核心素养,包括美术在内的各学科分别提出了自己的学科核心素养。

暇代表的生肖3

提起这个月的工作重点,

相信大家都会不约而同的说出——

坐等过年!

实不相瞒,

最近小编在实验室…

拧着螺丝想过年,

做着测试想过年,

改着草稿想过年…

虽然距离过年还有一段时间,

但烘托过年氛围的物件已经可以开始准备起来了!

寒冷的冬天,

在表面微微结霜的窗户上贴上精致有趣的窗花,

是小编过年最喜欢的活动之一啦!

古老的民间艺术——窗花

贴在窗户上蕴含着满满年味儿的窗花,承载了上千年的农耕文化,从宋朝、元朝逐渐流传,逐渐成形。

在明清时期,剪纸手工艺术达到了鼎盛时期。清代也有着“剪画聪明胜剪书,飞翔花鸟泳濒鱼。任他二月春风好,剪出垂杨恐不如。”这样的诗句来描绘剪纸艺术。

时至今日,窗花依然寄托着大家的美好愿望,将节日装点得红火富丽、喜气洋洋。

对于剪纸艺术,你知道有哪些技法吗?

剪纸是一种镂空连接的艺术品,按照镂空形式可以分为阴剪(刻)、阳剪(刻)两大类。

阴剪是将图形从纸上剔除,具有“线线相断”的特点;而阳剪是将图形保留,具有“线线相连”的特点。

阴剪和阳剪示意图 | 图片来源:剪纸大图谱

这技法…好像脑子懂了,手却没懂…

很多图案具有对称性的剪纸作品都是通过折剪的方法得到的——将纸张由于纸张以各种不同方式折叠为多层,在折好的纸上进行剪镂。

通过这样的方法,会在折缝上留下连接点,打开来就是一张具有对称性的剪纸作品。

简单的折剪 | 图片来源:剪纸大图谱

除了技法之外,剪纸作品的图案内容也是非常丰富多彩的,通常是吉祥题材剪纸,多为花卉植物、动物飞禽、瓜果虫鱼、山水风景、人物题材和劳动题材。

春耕/胶南剪纸/民间剪纸艺人刘学芳作 | 图片来源:中国乡村剪纸经典

渔业丰收/乐清细纹刻纸 | 图片来源:中国乡村剪纸经典

花篮花儿香/老剪纸 | 图片来源:中国乡村剪纸经典

除此之外,生肖也是剪纸作品的重要题材之一,为了迎接即将到来的虎年,我们一起来看看精美的虎剪纸吧~

虎生肖/老剪纸 | 图片来源:中国生肖剪纸经典

上面这些剪纸作品是不是很生动活泼、精美绝伦?虽然小编不会做剪纸,但我们可以一起从剪纸里挖一挖物理知识。

变了又没变——对称性

对称性是指一个图案能够在经过一种变换操作后能够和原来的图案重合的性质。

我们一起来看看具有对称性的剪纸作品:

图片来源

图片来源

仔细看看这些图案,我们会很容易的联想到几何对称——轴对称、旋转对称、镜像对称等等。

我们可以将对称分为:反射对称(reflective symmetry)、旋转对称(rotational symmetry)、平移对称(translational symmetry)。除此之外,还有瑕旋转(Improper Rotation)、滑移反射(Glide Reflection)、螺旋旋转(Screw Rotation)这类在两种变换同时进行的条件下保持不变的对称性。

(关于对称类型的详细介绍可以查看往期内容:什么是对称?)

提到物理学中的对称性,最容易想到的就是——晶体。晶体同时具有宏观对称性和微观对称性:宏观对称性就是点对称性,表现在晶体的几何外形上,同时反映在晶体的宏观物理性质中;而微观对称性除了所有宏观对称操作以外,还多了平移对称性,以及由平移和旋转,反映组合成的新对称元素。

(更多有关晶体对称性的知识可以查看往期内容:哈!原来古老的窗花中蕴含着这样的规律?)

对称性不仅是视觉上的,实际上它是内涵更广的概念,可以理解为“变换下的不变性”。将对称性的思想进一步推广,我们可以看到物理定律中蕴含的对称性。在物理学中,一些基础研究都与某些保持不变的物理量或者模式相关。

当我们处于正在运动的列车中,只要列车不进行加速、减速、转弯等活动,列车里的情况给我们的感受与我们在地面是相同的。这之中所蕴含的知识是:两个惯性参考系中的物理规律完全相同,是一种重要的对称性。

诺特定理指出——物理学里的连续对称性和守恒定律一一对应。

质能守恒对应时间平移不变性;动量守恒对应空间平移不变性;角动量守恒对应于旋转不变性。

艺术美、晶体、物理定律等等都在向我们说明着对称性之美,然而,当对称性被打破,我们会得到更加深刻有趣的结果。

对称性破缺与二次谐波

从光学的角度来看,二次谐波(SHG)就是一种与对称性破缺高度相关的现象。

二次谐波是一种二阶非线性光学现象,属于和频非线性效应中的一种。

两个相同频率光子与非线性材料相互作用后合并成一个两倍频率的新光子。

二次谐波示意图 | 图片来源[5]

在应用方面,SHG成像技术被广泛应用于材料科学、多相催化、界面物理化学及生物医学等。

我们在什么情况下才能获得二次谐波呢?

与其他偶数阶非线性光学现象一样,一般我们在具有非中心对称性的化学结构才可以观测到SHG现象。

非线性光学现象广泛的存在于各种不同的介质中,当光场E作用于介质,会产生介质极化强度P。

其中,第一项表示线性极化,第二项则对应着二阶非线性光学效应。

在具有中心对称性质的介质中,二阶极化强度之和为零,因此不具有二阶非线性极化。这是对称性破缺在非线性光学领域的一个典型例子。

声波与对称性破缺

除了光与物质相互作用之外,将对称性破缺引入声波也可以带来令人感到惊喜的效果。

伦敦圣保罗大教堂的建筑内有一个奇特的去处——耳语廊,你可以和朋友坐在两面遥遥相对的墙壁旁,对着墙壁悄声对话,虽然看不见对方,却能与对方交流。

图片来源

“耳语廊”模式也被称为“回音壁”模式,由于声波沿着回廊光滑的墙内壁连续反射来进行传播,因而传播损耗很小,这也是对称性在日常生活中很有趣的现象。

基于这种有趣的效应,涌现了大量的研究成果,我们可以通过在器件中人为制造“回音壁”结构,实现声波甚至光波的定向传导。

一种人造的“回音壁”结构 | 图片来源[8]

在人造的“回音壁”结构中,可以添加不同的元素来打破声波的对称性:通过打破手性对称性增加增益,允许有选择地放大声波;或者增加拓扑这样的几何布置,打破旋转对称性,允许声波在所需的方向上循环。

这种结构通过引入对称性破缺实现了对声波强度和方向的调控,也具有广泛的应用前景。

对称性破缺与相变

在凝聚态物理领域,朗道将相变与物质结构中对称性的变化相联系。

相变是指物质从一种相转变为另一种相的过程。一级相变是指在发生相变时,物质同时出现体积的变化和热量的吸收或释放。

朗道将从高对称到低对称的相变过程成为“对称破缺”。

另外一个重要的概念是“序参量”,用于反映晶体结构或者电子结构的有序程度。

可能与我们的直觉相反,“对称性”和“有序性”两者是相反的关系。越有序的结构,对称性反而越低。

以水为例,气态水、液态水和冰分别对应水的气、液、固三态,水在这三种状态之间的转变就是相变过程。

冰 | 图片来源:pixabay

水 | 图片来源:pixabay

从对称性来考虑,液相水分子呈无序排列,在每个水分子周围距离相同的位置上,其他原子占据的几率是相同的,因此具有较高的对称性;而固相水分子严格按照周期性排列,其他原子位于某一原子周围的几率是各向异性的,因此相较于液相在结构上对称性较低。

而从有序性来考虑,液态中的水分子做着随机而无规则的布朗运动(Brownian Motion)——没有固定的方向,没有固定的位置,处于完全无序的状态,在任何方向、任何点看起来都是一样的,因此有序性较低;固态中水分子的排列很规则,有序性较高。

根据朗道的理论,从液态水到冰的相变过程就是“对称破缺”而有序性提高的过程。

在发生相变时,体积不变化的情况下,也不伴随热量的吸收和释放,只是热容量、热膨胀系数和等温压缩系数等的物理量发生变化,这一类变化称为二级相变。例如铁磁顺磁相变、零磁场下金属超导态和正常态的转变等。

以铁为例,铁原子具有磁矩,当磁矩排列趋于相同的方向,表现为铁磁性。当我们将温度升高,铁磁性会发生变化,磁矩的方向开始失去规律。当温度升高到某一临界值时,磁矩的排列完全失去了同向性,就全乱了,表现为顺磁性,这一临界温度也被称为居里温度。

铁磁顺磁相变 | 图片来源

因此,从顺磁到铁磁的相变过程对应着对称性破缺,有序性提升。

朗道相变理论使我们对于各种各样物质状态之间转变的研究更为简洁高效,是凝聚态物理领域重要的基础理论。

两种对称性破缺

对称破缺可以分为:明显对称性破缺(Explicit Symmetry Breaking)和自发对称性破缺(Spontaneous Symmetry Breaking)。

明显性对称破缺源于自然规律,是指对于一些物理系统中不具有物理规律的对称性。

而自发对称性破缺是指物理系统所遵守的自然定律具有某种对称性,而物理系统本身并不具有这种对称性,是一种自发性过程。

如下图所示,假设在墨西哥帽的帽顶有一个圆球,其将处于旋转对称性状态,即围绕帽子中心轴的旋转,圆球的位置不变。

但这种状态是极不稳定的,引入轻微的扰动就会导致圆球掉落——这时帽子仍然具有旋转对称性,而掉落的圆球则导致旋转对称性被打破。

尽管这圆球在帽子谷底的所有可能位置因旋转对称性而相互关联,但实际上,圆球在谷底的位置不具有旋转对称性。这就是一个比较容易理解的自发对称性破缺的例子。

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我们比较熟悉的BCS理论和希格斯机制都是典型的自发性对称性破缺的例子。更进一步,电磁力和弱相互作用的统一和基本粒子的质量起源问题也由此被解决。

对称性破缺与宇称不守恒

在物理学中,杨振宁、李政道先生在1956年提出的宇称不守恒就与上面提到的明显性对称性破缺相关。

宇称是描述粒子在空间反演下变换性质的相乘性量子数,记为P,只有+1和-1两个值。如果描述某一粒子的波函数在空间反演变换(r→-r)下改变符号,该粒子具有奇宇称(P=-1),如果波函数在空间反演下保持不变,该粒子具有偶宇称(P=+1)。

宇称不守恒定律,是指在弱相互作用中,互为镜像的物质的运动不对称。

在1956年以前,θ-τ这两种质量和寿命几乎相同,而衰变模式不同的粒子困扰着当时的物理学家们。杨振宁、李政道先生跳出了对称性的思维,转而思考另一种可能性:在弱相互作用中,宇称不守恒。

不久之后,吴健雄先生观测低温下钴60的衰变,为弱相互作用中的宇称不守恒提供了实验证据。

这也是物理学家们在探索自然过程中对称性破缺的思想起到了重要引导作用的著名例子。

读到这里,你还记得我们是怎样一路从窗花讲到这么多的物理知识吗?

有时我们直观感受到很简单的知识和现象,反而能将我们带领到深刻的学术理论中。

对称性破缺的引入确实给我们带来了很有趣且深刻的物理学理论和现象。

那么现在…复杂精美的窗花和深奥优美的物理学知识你掌握了哪个呢?

小编依然感觉…

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[2]《中国乡村剪纸经典》

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[12]宇称不守恒 – 百度

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