在10几年前的“今天”的旧笔记里,发现一段从笔记引发的感想,好像呼应了最近对几何的兴趣:
学Hawking《时空大尺度结构》那会儿,专门准备过一个本子学“整体洛伦兹几何”(Global Lorentz Geometry),为了记录“当时感觉”。因为我发现,学一门新的功课,常常会在明白与糊涂间涨落——原来明白的,忽然不明白了;现在感觉特别有趣的,怎么当时竟然没有留下痕迹?有时很容易推导一个公式,可下回却怎么也导不出来了。这些反复,都需要笔记来“写真”。笔记不能只是抄书,主要的是要把书以外的东西找出来——替作者补充和发挥。对一个个公式,要找出它的来去经过,最好把它的亲戚朋友也一并找出来。
我喜欢“虚”的,不太喜欢“实”的——起初学相对论,用Weinberg的那本厚厚的《广义相对论与引力论》,它的方法很传统,数学形式太“实在”,远不如Hawking用微分几何的语言有趣。我从这个例子发现,形式的进步也会带来内容的革命。倘若广义相对论还只停留在张量分析的一个恒等式,大概不会有今天的宇宙学。那会子碰巧先学了Morse理论,所以很容易理解对时空奇点定理的证明——还评说那是“数学的一小步,宇宙学的一大步。”
我还看过一本经典力学的课本,完全用规范场的形式来写的,感觉很亲切——这是事后的“追忆”;如果大家都以这种方式学力学,不知道力学是什么样子。也许不会用它求解一道简单的问题,却很容易感觉场的精神。
物理学的形式,从分析走向几何,正好平行于数学从分析走向几何分析。在数学里,它是方法的改变,在物理学中,它是方向的改变。
我好像记得有“格言”说“内容决定形式”,我总感觉形式也决定内容。同样的山水,算是“内容”一定了,但西洋画与中国画肯定会表现不同的东西。我小时候学过几天绘画,学素描。感觉最好画得象照片。但老师告诉我,素描比照片要生动得多。多年以后我才明白那句话的意思。如今感觉形式的意义,科学与艺术又团结在一起了。