建于1950-1980年代的斯德哥尔摩地铁线路全长108公里，被称为世界上最长的艺术长廊，由150位艺术家打造而成。很多地铁站都与地面景物呼应，设计了不同的艺术主题。铁轨上奔驰而过的列车，好似带领人们从古希腊的柏拉图到近代的爱因斯坦，进行一场穿越2000多年物理时空的旅行。

其中的KTH皇家理工学院站于1973年9月30日落成剪彩，由瑞典著名设计师和艺术家Lennart Mrk主持设计。地铁站以“元素与自然法则”为主题，是一个数学物理发展历史的迷你博物馆。这个地铁站与邻近的Stadion斯德哥尔摩体育场站分享了1973年瑞典建筑协会的Salin年度大奖，该奖由瑞典建筑师Kasper Salin捐赠，从1962年起颁发，1973年是迄今唯一一次奖励给地铁站台设计。

图1. 自左至右，自上至下分别为：1.1柏拉图，1.2达芬奇，1.3哥白尼，1.4开普勒，1.5笛卡尔，1.6牛顿，1.7普尔海姆，1.8麦克斯韦，1.9爱因斯坦

古希腊人最先把对宇宙的认识与宗教观念分割开来，并力图建立一个统一的宇宙模型去解释天体的复杂运动，“希腊三贤”之一柏拉图 (Plato，前429-前347年，图1.1) 的正多面体宇宙结构模型就是其中的一种。正多面体是由正多边形构成、各顶角相等、各棱边相等的凸多面体，具有高度对称性和秩序感。因柏拉图及其追随者的研究，正多面体得到了“柏拉图立体”的别称。

在晚期著作《蒂迈欧篇》中，柏拉图描写了通过这些正多面体的几何和谐组成的宇宙图景。他将公元前七世纪爱奥尼亚学派的原子论与公元前六世纪毕达哥拉斯学派“万物皆数”的数学自然观相结合，将四个正多面体对应于古典四元素：正四面体代表穿透力最强的火元素；正六面体代表最稳固的土元素；正八面体代表顺滑的气元素；正二十面体代表柔和的水元素。并将不同的物理属性赋予这些正多面体，以此解说火土气水诸元素乃至世间万物的生成与变化。

柏拉图在《蒂迈欧篇》中还提到神秘的第五个正立方体，作为他心目中的宇宙模型。柏拉图写道：“对于剩下的第五种复合图形，上帝用它来代表全部，并给它绣上精美的图案。”后来他的学生亚里士多德添加了神性元素“以太” (aether)，这一概念在之后2000多年的物理观念演化过程中起到了至关重要的作用。

正多面体的作法收录在公元前300年左右欧几里得撰写的《几何原本》第13卷中，他在书中证明了一共只有五个正多面体，即正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体。虽然柏拉图和亚里士多德都没有明确提到正十二面体，但后人很自然地将其与宇宙模型和以太联系到一起。正十二面体的每个面均为正五边形，处处都有黄金分割率的影子。KTH地铁站台中心就悬挂着一个正十二面体，站台四角则是另外四个正多面体。

图2. KTH地铁站台的正多面体（点击看大图）

在走过中世纪的千年黑暗之后，14-17世纪的欧洲发生了一场伟大的思想文化运动，即文艺复兴。科学与艺术融合在一起，形成了人文主义的世界观和思想体系，其完美代表是文艺复兴三杰之一、意大利百科全书式的人物列奥纳多·达·芬奇 (Leonardo da Vinci，1452-1519；图1.2，自画像)。达·芬奇最令人瞩目的是绘画上的成就，以《蒙娜丽莎》和《最后的晚餐》闻名于世，同时他在机械、军事、建筑、数学、物理、医学等诸多领域都取得了创造性成果。在其私人笔记和手绘稿中，达·芬奇提出了光的折射概念及重力学原理，预见了后来哥白尼创立的日心说，还从水流入碗的过程研究涡旋的形成。达·芬奇写道：太阳造成元素的运动、产生宇宙的热，太阳的隐没造成黑暗和寒冷；月亮受到太阳照亮，本身不发光，我们看到的只是月亮对着我们的被太阳照亮的一面；地球很像月亮，是一颗星。

达·芬奇十分痴迷于飞行现象，深信人类能够模仿鸟类在天空翱翔。他对鸟类飞行进行了详细研究，系统探索人类飞行的可能性，还设计了一些飞行器。KTH地铁站台上悬挂和绘制了巨大的鸟类翅膀模型以及他的设计草图。达·芬奇阐明空气动力学知识可以通过水动力学研究间接获得，比其他人探索类似问题领先几百年。他在手稿本中这样写道：“物体对空气的阻力与空气对物体的阻力一样大。你会看到一只巨鹰的翅膀置身于最高和最稀有的气体中，非常接近元素之火。你会看到空气在海面上移动，充满了风帆并推动着沉重的船。根据这些例子及有说服力的理由，如果一个人有足够大的机翼并学会克服空气阻力，他就可以征服阻力并升起。”

文章来源：《水动力学研究与进展》 网址: http://www.sdlxyjyjzzz.cn/zonghexinwen/2021/0610/610.html

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