艺术绘画中的若干流体力学问题

绘画是一种流体力学过程。用一层粘性流体覆盖固体表面的行为是人类最常见的活动之一；几乎所有人造表面都被涂漆以抵御环境或仅作装饰。这一工艺在工业背景下已被广泛研究并得到了很好的理解。而在艺术绘画中，目的则不同。画家通过长期的经验性试验并改变流体的物理性质，学会如何操控颜料在表面上的非均匀沉积，以创造具有美学价值的纹理与图案。本文从流体力学的角度分析了若干著名的绘画技法。特别地，我们讨论了由 David A. Siqueiros 最初设计的所谓“偶然绘画”技法，它是 Rayleigh-Taylor 不稳定性的结果。我们还分析了 Jackson Pollock 使用的几种技法，展示了他如何学会精细控制粘性细丝的运动以创作其著名的抽象作品。我们也简要讨论了在拓印法和水彩画中图案与纹理是如何产生的。这些研究表明，在现代流体力学、艺术、艺术史与文物保护之间建立具体的科学讨论是可能的。