基金項目：本文系山東省高等學(xué)校優(yōu)秀骨干教師國際合作培養(yǎng)項目經(jīng)費資助以及山東省高等學(xué)?？萍加媱濏椖拷?jīng)費資助項目，項目編號J13WG80

摘要：量子力學(xué)與相對論一起被認為是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大基本支柱。隨著數(shù)字媒體業(yè)的迅猛發(fā)展，當(dāng)今世界已進入信息風(fēng)暴的時代，媒體與藝術(shù)的高結(jié)合性與訴求性使人們不得不用科學(xué)的眼光重新審視。本文從兩種科學(xué)理論出發(fā)，闡述媒體與藝術(shù)的科學(xué)特性，同時將科學(xué)的研究方法融入媒體與藝術(shù)的研究當(dāng)中，提出傳播擴展粒度的新觀念，有助于判定數(shù)字媒介擴展空間量的大小。

關(guān)鍵詞：量子力學(xué)；相對論；媒體；傳播擴展粒度；藝術(shù)；科學(xué)

隨著媒體業(yè)的迅猛發(fā)展，當(dāng)今世界已進入信息風(fēng)暴的時代，媒體與藝術(shù)的高結(jié)合性與訴求性使人們不得不用科學(xué)的眼光重新審視。清華大學(xué)是中國最重要的高等學(xué)府之一，同時也是國家核心研究機構(gòu)。在清華大學(xué)設(shè)有“藝術(shù)科學(xué)中心媒體實驗室”，將藝術(shù)與科學(xué)的融合視為21世紀(jì)高等教育的重要命題。由此可見，對媒體、藝術(shù)與科學(xué)三者的融合研究具在時代價值。

目前研究者們依托于前沿的科學(xué)理論和技術(shù)成果，在數(shù)字媒體方向不斷創(chuàng)新，采用新的藝術(shù)技法和表達媒介，彰顯人文關(guān)懷與藝術(shù)反思，表現(xiàn)出鮮明的生態(tài)文化特征和信息文化特征。[1] 在探求媒體、藝術(shù)、科學(xué)三者之間的關(guān)系以及未來的發(fā)展趨勢時，很多專家學(xué)者從技術(shù)應(yīng)用的角度進行推測與分析。本文另辟蹊徑，從物理學(xué)兩大基本理論——量子力學(xué)與相對論出發(fā)，將科學(xué)的研究方法融入“大媒體”、“大藝術(shù)”的研究當(dāng)中，提出傳播擴展粒度的新觀念。

1 科學(xué)與媒體的分類與特性

（1）兩大科學(xué)基本支柱。1）量子力學(xué)。量子力學(xué)是描寫微觀物質(zhì)的一種物理學(xué)理論。馬克斯·普朗克在1900年提出能量量子化假設(shè)。假定電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的，而是一份一份地進行的，計算的結(jié)果才能和試驗結(jié)果相符。量子力學(xué)測量時假設(shè)的顯態(tài)與實際微觀體系中的隱態(tài)，造就了量子力學(xué)的前提。2）相對論。在狹義相對論中，愛因斯坦將空間與時間聯(lián)系起來。認為物理的現(xiàn)實世界由時空坐標(biāo)t和空間坐標(biāo)x、y、z組成的，構(gòu)成了四維的明可夫基里平直時空。在相對論中，用四維方式考察現(xiàn)實世界，能量與動量構(gòu)成一個不可分割的整體——四維動量，自然界一些看似毫不相干的量之間可能存在深刻的聯(lián)系。

（2）媒體的分類與特性。1）媒體分類。從技術(shù)角度分類，可以分為感覺媒體、表示媒體、呈現(xiàn)媒體、存儲媒體、傳輸媒體。按照感覺器官來分可以分為視覺媒體、聽覺媒體、視聽媒體。媒體按照使用媒介的不同可以分為數(shù)字媒體和傳統(tǒng)媒體。[2]2）媒體特性。數(shù)字媒體和傳統(tǒng)媒體共有的特性均具有傳播性。數(shù)字媒體較之傳統(tǒng)媒體又具有交互性，例如游戲及動態(tài)網(wǎng)站與受眾間的交互性信息傳遞。同時藝術(shù)與技術(shù)的結(jié)合，打造了1+1≠1的效果。相對于傳統(tǒng)媒體，數(shù)字媒體不但具有共同的社會屬性，更具有個性。例如一些網(wǎng)上的個性服務(wù)以及可以按照個性定制的交互式服務(wù)。另外數(shù)字媒體相對比較環(huán)保綠色，同一時間段內(nèi)覆蓋面積更大、受眾更多、相對成本更低廉、單位性價比更高、更容易共享和傳播、藝術(shù)形態(tài)更多樣。數(shù)字媒體帶給人們?nèi)碌纳罘绞剑淖兞巳说乃季S和生活的方式。

2 媒體、藝術(shù)與科學(xué)的關(guān)系

（1）媒體、藝術(shù)與科學(xué)是密不可分、相互滲透的。媒體是藝術(shù)與科學(xué)的承載。而數(shù)字媒體平臺與網(wǎng)絡(luò)又是建立在迅速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)之上。當(dāng)利用技術(shù)手段搭建的平臺在運營的過程中，根據(jù)受眾的需求又有藝術(shù)的訴求。藝術(shù)離不開科學(xué)，沒有媒體與科學(xué)對藝術(shù)的詮釋，藝術(shù)只是一句空談。例如音樂的展現(xiàn)需要有播放的平臺、相關(guān)設(shè)備及環(huán)境、錄音技術(shù)手段的支持；優(yōu)美的圖畫需要紙張等媒介以及繪畫技法來表現(xiàn)；震撼清晰的畫面需要高質(zhì)量的播放平臺與優(yōu)良的制作技術(shù)。

（2）藝術(shù)與科學(xué)是相通的。有人說：每個人都是天生的藝術(shù)家。藝術(shù)來源于生活，是人感官的享受?？茖W(xué)來源于自然，是人類探求真理的結(jié)晶，電影、電視、游戲等均是藝術(shù)與科學(xué)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。

（3）借助媒體，藝術(shù)與科學(xué)的發(fā)展是相互促進的。隨著物質(zhì)文明與精神文明的發(fā)展，人類在精神世界的訴求急于尋求實現(xiàn)的平臺與途徑。社會觀念的變革、人類思想的解放、對美好事物的追求促進科學(xué)技術(shù)的更新發(fā)展。與此同時，科學(xué)技術(shù)的變革反作用于藝術(shù)理念的提升，使人們站在一個新的平臺上審視藝術(shù)。十八大報告中指出“促進文化和科技融合，發(fā)展新型文化業(yè)態(tài)，提高文化產(chǎn)業(yè)規(guī)模化、集約化、專業(yè)化水平?！背浞煮w現(xiàn)了三者間的關(guān)系。[3] 媒體、藝術(shù)與科學(xué)在當(dāng)今“信息風(fēng)暴”的時代是相互促進、相互滲透的。

3 媒體、藝術(shù)的科學(xué)性論述

量子理論與相對理論較好的詮釋了媒體、藝術(shù)的科學(xué)性。

3.1 量子力學(xué)與相對論在藝術(shù)創(chuàng)造中的體現(xiàn)

（1）蒙太奇方法的時空轉(zhuǎn)換。蒙太奇方法是常用的視頻信息流的組建方法。但因為每個人的關(guān)注點不同，針對同樣的素材，利用蒙太奇方法產(chǎn)生的效應(yīng)也不同。針對大多數(shù)人的認知習(xí)慣，蒙太奇方法是有共同點的，所產(chǎn)生的主觀認知理解也是一樣的。而對于某種特定人群可能并沒有意義或者對其釋義根本是相對的。相對于主觀來講，找到最美的表現(xiàn)瞬間是重要的。例如，在《猜火車》電影中“廁所撿物品”的鏡頭，主人公將頭伸入骯臟的廁所中，而畫面中出現(xiàn)的卻是主人公在臆想中的漂亮“海洋”里遨游。這是時空的轉(zhuǎn)換，是視覺環(huán)境的強烈對比，同時也是蒙太奇手法的運用，是相對論的體現(xiàn)。

（2）藝術(shù)表現(xiàn)的時空再造。視頻由一系列靜幀圖像按照不同的方式或編碼加工儲存形成的，具有動態(tài)的表征，而每一個靜幀又是一幅圖像，是靜態(tài)的表現(xiàn)形式。表面上看似矛盾，但這是狹義相對論時空觀的體現(xiàn)。靜幀還可以獨立作為不同的藝術(shù)表現(xiàn)形式，如傳統(tǒng)平面廣告等，多個靜幀利用不同的方式組合在一起又可以形成不同風(fēng)格的視頻，如逐幀動畫。

人們表述發(fā)揮自己想象空間的時候需要不同的媒介及素材源，如描述人來人往的繁華鬧市可以用變速的方式，加快速度；在形容汽車運動的快速境頭也可以利用變頻加速；在描述人的激動情緒，或者一些能引起觀看者共鳴的境頭可以使用鏡頭重復(fù)的手法；在形容人物心里矛盾的境頭可以使用縮減技術(shù)；利用鏡頭的曝光時間控制，拍出爆炸瞬間動態(tài)的靜止照片。利用不同的方式表現(xiàn)特定的藝術(shù)魅力。這些都加入了“時間”維度，修改了時間與空間的關(guān)系，是相對論的體現(xiàn)。

（3）以人為本的認知世界。1）生理為本論。動態(tài)影像播放時常用每秒鐘24幀的頻率，或者每秒幾千幀的高速攝影，而人眼分辨事物的最高頻率為24HZ，即反應(yīng)一次要0.042s。也就是說電影播放時，每秒鐘播放的圖片數(shù)要超過24張，人眼才看不出圖片之間的切換，看到的才是動態(tài)的影片效果。所以，電影播放的速率相對人眼反應(yīng)速率需要更快。另外例如霓虹燈的光流動效果，每個發(fā)光體并沒有發(fā)生位移，而是時間間隔導(dǎo)致的燈光連續(xù)運動的效果。但是微觀要快到什么程度才好屬于廣義相對論的范疇。2）思想為本論。藝術(shù)家正是通過對微觀世界的考察來分析宏觀世界的變化的。體現(xiàn)了量子力學(xué)的思想?；谌藢ξ粗澜绲母兄V求以及對美的無限追求，在主觀意識判斷的基礎(chǔ)上，人需要使自己有更高的超越。人對自然界的不斷追求與探索都是以人的認知為基本，不斷追求目前個體認知外的世界。例如武打慢動作、子彈時間、人的內(nèi)心活動、鐘表的時針轉(zhuǎn)動等超視點場面的表現(xiàn)。

自然界的發(fā)展與進步離不開個體的認知行為，“碎片化信息”可能成為專業(yè)信息媒體的補充和平衡。通過媒體的力量讓世界了解并掌握先進的思想與技術(shù)，促進整體科學(xué)技術(shù)的進步。[4] 藝術(shù)的發(fā)展需要科學(xué)技術(shù)的進步，而科學(xué)技術(shù)的進步同樣需要媒介平臺與藝術(shù)的手法去表現(xiàn)。用科學(xué)的手段與方法實現(xiàn)人腦的“認知”世界，在有限的時間與空間中造出無限的感覺，這就是藝術(shù)與媒體的力量。

3.2 量子力學(xué)與相對論在視聽媒體傳播中的體現(xiàn)

（1）傳播擴展粒度。量子力學(xué)理論反映在媒體作品制作上，也是有跡可尋的。在動態(tài)影像類作品制作時不妨提出一種假設(shè)：播放時，按事物原始的存在方式記錄時，所進行的是勻速運動，所擁有的速度是一個常量，而在藝術(shù)表現(xiàn)的時候經(jīng)常需要不同程度的變速。按照量子力學(xué)的方法，是頻率乘以常數(shù)，結(jié)合人眼分辨事物的生理頻率，需要的是一個參數(shù)來衡量傳播的粒度，稱為傳播擴展粒度：

Ratio=Frame/24

其中Ratio=質(zhì)量比率；Frame=拍攝時記錄的幀數(shù)；24為人眼分辨動態(tài)影像的頻率。

如果所得的Ratio值較大，客觀上說明所得的數(shù)字影像頻率越高，記錄事物的細節(jié)越強，同時也說明在某段時間的信息流中人們所能獲取的信息量越大。主觀上說明，與人眼所看到的連續(xù)動態(tài)影像的最低值區(qū)間越大，人在其中可以操作的空間也越大，即人可以實現(xiàn)個人意愿的可能越大，同時對資源與素材進行整合的可能性越大，最終實現(xiàn)腦海中藍圖的可能性也就越大，對藝術(shù)的詮釋形式就越好，反之亦然。例如按照自己的意愿抓取隨機狀態(tài)圖片、洞析事物的發(fā)展規(guī)律、找到關(guān)鍵問題所在等等。

傳播擴展粒度Ratio值代表。

（2）流媒體技術(shù)。流媒體技術(shù)是把影像和聲音信息放在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中，可以讓用戶不需要等待視頻文件下載完整即可以觀看視頻，即宏觀上的一邊下載一邊觀看，這樣的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)稱為流媒體技術(shù)。

在傳輸過程中，主要利用傳輸技術(shù)，在之前提到的傳輸媒體與存儲媒體上，將文件分成不同的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，利用每個數(shù)據(jù)包的標(biāo)識，下載后在緩沖區(qū)進行排序，之后進行播放，這樣在宏觀世界中客戶便可以看到流暢的視頻。流媒體技術(shù)將資源分為很多份，每份與每份之間是相互關(guān)聯(lián)的，每份的大小也依據(jù)數(shù)據(jù)量的大小而不同，每份發(fā)射和接收的情況也依據(jù)網(wǎng)絡(luò)的情況而表現(xiàn)的并不連續(xù)。其間極大的體現(xiàn)了量子力學(xué)相關(guān)理論，同時在傳輸速率與視頻發(fā)送與接收端的數(shù)據(jù)整合也加入了相對論中時間維度的設(shè)計。

綜上，媒體、藝術(shù)與科學(xué)相得益彰，在人類社會發(fā)展過程中扮演著不同的角色，用科學(xué)的眼界看待媒體與藝術(shù)，將科學(xué)的研究方法帶入二者的研究當(dāng)中，使其得到更好的詮釋。

參考文獻：

[1]魯曉波.新媒體藝術(shù)——科學(xué)與藝術(shù)的融合[J].科技導(dǎo)報，2007（25）.

[2] 謝成開.數(shù)字媒體藝術(shù)設(shè)計概論[M].重慶：西南師范大學(xué)出版社，2011：23.

[3] 胡錦濤.堅定不移沿著中國特色社會主義道路前進 為全面建成小康社會而奮斗[R].中國共產(chǎn)黨十八大報告，2012（11）.

[4] 劉怡，榮婷.新媒體與社會發(fā)展：變革與轉(zhuǎn)型——首屆“新媒體與社會發(fā)展”全球論壇綜述[J].現(xiàn)代傳播（中國傳媒大學(xué)學(xué)報），2012（09）.

作者簡介：高曉燕，女，碩士，山東商務(wù)職業(yè)學(xué)院教師，主要研究方向：數(shù)字媒體。

韓慶田，男，博士，海軍航空工程學(xué)院教師，主要研究方向：仿真控制。