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李白的月亮，奥坎的剃刀，还有牛顿的三棱镜
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形象和逻辑、简洁和繁复、直白和朦胧，在科学之道和艺术之道里并不存在简单的一一对应关系。这一对一对在我们成见里分属于科学与艺术的“反义词”，并非一个个坚硬的连续统，而科学和艺术分居每个连续统的两极老死不相往来。科学活动和艺术活动，乃至科学本身和艺术本身，确实有着本质上的骨肉联系。
“科学与艺术表面看来天各一方，各抱地势。有些科学家同艺术家，就是硬给塞在一个密封的罐子里，也可能无话可说。因为他们对于如何从里面钻出来的方法，甚至‘何谓罐子’的理解，都会大不同！”钱定平先生对于两种文化之鸿沟的描写，可谓写到极至了。但以这样的文字开篇，并非他在以这种流行的世俗文化偏见表明立场，恰恰相反的是，他的新作《科学如此多娇》以及他此前出版的作品，都表明了他是一位矢志不渝的架桥者和填沟者。
科学与人文相互割裂久矣，且不去表。近年来科学与人文艺术日益合流的风气令人欣喜，虽然众多的讨论与实践尚停留于表面层次。《科学如此多娇》向我们展示的，除了浩瀚宇宙大千世界令人激动的深刻美感外，更可贵的，便是他对科学与艺术二者本质属性上共性的挖掘。
两个月亮
科学追求的是认识世界，追求揭示纷繁复杂的实在世界里面所蕴含的共性和本质规律。科学认识的表达形式可以是丰富多采的，但随着认识的深入，表达形式将在理性的引导下日趋统一和逻辑严密。而文艺追求表现和颂扬世界，始终追求个性的张扬和多样化。艺术家无论抓住事物的什么特征都可以去天马行空般渲染生发，以此唤起我们情感的共鸣，唤起越强烈，美感越超凡。因此，从各自的追求来看，科学和艺术显然有点形同陌路。
比如月球的起源就有好几种假说，但在科学家看来，无疑只有一种是最接近真理的，这种假说将随着我们认识的进展最终战胜其他假说，给我们一个圆满的起源之谜的回答。同样还是那一轮圆月，据说仅《唐诗三百首》里面，吟月的诗就不下几十首；而诗仙李白的千余首诗中，差不多每三首中就有一首，李白便要把月亮大人请出来，借其意象来表意，或披一身清辉借酒纵情，或遣一腔柔肠挥洒胸怀。在《科学如此多娇》中，作者更是从《诗经》的“月离于毕，俾滂沱矣”到乐府民歌的“夜夜不得眠，明月何灼灼”，从唐“床前明月光”到宋“明月几时有”、“杨柳岸，晓风残月”的万人吟月，从莎士比亚的戏剧到贝多芬的《月光奏鸣曲》，古今中外，细细梳理，娓娓道来。
科学和文艺表达世界的方式看起来差异如此之大，表达目标更几乎说得上南辕北辙了，科学和文艺该如何合流呢？也许只是表面层次的融合吧——科学的内容可以为艺术增加一些元素，仅此而已。但在钱定平先生看来，这简直就是大错特错。《科学如此多娇》至少让笔者懂得，形象和逻辑、简洁和繁复、直白和朦胧，在科学之道和艺术之道里并不存在简单的一一对应关系。这一对一对在我们成见里分属于科学与艺术的“反义词”，并非一个个坚硬的连续统，而科学和艺术分居每个连续统的两极老死不相往来。科学活动和艺术活动，乃至科学本身和艺术本身，确实有着本质上的骨肉联系。
形象与逻辑
李白因为爱月吟月，被尊为月光诗仙。他笔下月亮的意象丰富多采，或思或怀，或寄或忆，或吟颂情爱，或抒发愁绪，或感慨时光，或高歌边塞，简直就是一位形象思维的至尊大师。形象思维向来被看做文学艺术的思维路径，似乎与科学无缘。钱定平先生可不这么看。且不说他所讲到的拿破仑具体而微的广博想象、杨振宁对宇称不守恒的“镜中人”比喻，以及众所周知的凯库勒梦见蛇而顿悟苯环结构的神奇梦境等等，单看看电子云、磁力线等科学贡献，无疑就是十足的形象思维的结晶。其实电子本无云，不过是电子在不同时刻在空间中的出现概率的统计；磁力本也无线，不过是磁场的一种方向和强弱的形象表征。多么艰深的概念，但科学家从脑海里凭空想象出来一团团云彩，一条条虹线，便将看不见摸不着的量子力学概念和磁场概念形象化了。于是，哪怕你是个对数学和逻辑推理头疼不已的人，你也能“看见”那一朵朵形态各异的电子“云”，奥妙无比的物质微观结构由此而具象化为我们习见的景象，哪怕是如钢铁般坚硬冰冷的物质，微观结构也变得无比丰满、无比美妙，令人头晕眼花的微观运动也变得有条不紊。你同样能“看见”，封闭的线圈在磁力“线”间来回穿梭，产生感生电流，点亮电灯，照亮世界。虚无缥缈的场跃然眼前。这些都要归功于形象思维。
形象思维结出科学硕果的例子其实不胜枚举。形象思维对于科学为何如此重要？钱定平先生的回答简明而生动：量子世界实在太小，而宇宙空间又实在太大，人类的一切感官都鞭长莫及，只能设计富有形象的“头脑模型”。想象力可以使人“思接千载，视通万里”，面对科学问题，当逻辑推理和实验手段都没能奏效的时候，你不妨坐下来，让你的想象力去神游八极。
简洁与繁复
F＝ma，E＝mc2。看看这两个公式，何等简洁，但它们勾画的图景却是博大精深的世界图景，真大手笔也。大千世界，万物横陈。既然天地间还有共同的规律存在，科学又以追求世界本原的认识为目标，科学家借抽象提炼大自然的奥妙，那么自然应该是抽象越简单，真理越普遍。科学研究的对象可以表现得异常繁复，比如星汉灿烂中形形色色的天体、基因组信息中大量的冗余，又比如圆周率小数点后没完没了的数字，但一个科学理论如果繁复异常，那它往往就站不住脚了。托勒玫的“地心说”认为众星绕地由东向西作圆周运动，其轨道为“均轮”，虽然大致与恒星的观测结果相符，但行星有时却会不听话“乱跑”。为了维护“地心说”，托勒玫只好在行星的均轮上加“本轮”作修正。这本轮越加越多，竟用了八十个本轮才和当时粗糙的天文观测凑合。如此繁复的理论却为罗马教庭奉为金科玉律，直至哥白尼提出较之大大简化的“日心说”。
理论忌繁复，这一思维原则被称为“奥坎剃刀”。伟大的科学家的随身行囊里，总是有这把剃刀的，它的用途却不是用来剃胡子——它可以把科学抽象中的理论息肉一一斩去，同时也令那些叠床架屋浑身补丁的科学理论现出原形，趋于崩解。但如果你认为，只有追求共性的科学才崇尚简洁，美术只追求色彩斑斓，文学只追求悬念迭出场景交错形象鲜明，那又错了。
狂草可谓书法中的至美艺术，张颠素狂之流，书如行云流水，气势滂沱，满纸云烟。草书大家无疑也是使用奥坎剃刀的高手，要写出气势，自然需要因势就简，只重神韵，而细节则被剔除。中国古诗词简直就是省墨惜字的最高超语言艺术，流传至今而又妇孺皆知的诗篇，都仅靠寥寥数句便能勾画出无比深远的意境。“床前明月光”就不用说了，钱定平先生对用名词勾画意境的“枯藤老树昏鸦”之类颇为欣赏。为什么剔除了其他语素，仅用名词表意会有这么强烈的简洁美呢？想远古语言发端之时，有了名词便能表达基本的意思，也许名词应该是最原始最根本最直白的语素吧。笔者最欣赏的，则是那句冷艳无比的“鸡声茅店月，人迹板桥霜”。仅仅十个名词，描述六种意象，把一幅早行的清泠图景和游子心境刻画得历历在目，凄冷而空灵。
直白与朦胧
不由得又想起了牛顿。他让一束白光通过三棱镜，将白光分解成了七色的彩虹。济慈等诗人曾为此抱怨他破坏了彩虹的朦胧美感和神秘感，也把彩虹的诗意破坏殆尽。其实这个实验恰恰是发掘出了普普通通的自然物里的深刻美感，反倒应该能激发我们对自然万物中的诗意体会和感悟，应该是诗意的源泉。从形式上看，是由简单变幻出了繁复，实则是将混合的东西分解成了基本的元素。文学家们大可不必抱怨，因为牛顿后面还有一手。他让分解开的七色光再次通过三棱镜，彩虹不见了，得到的还是那“简单”的白光。通过三棱镜这一平淡无奇的科学工具，自然的简洁与繁复，任由他圣手把玩。
其实朦胧也不专属于文艺。科学曾总想追求对世界准确直白的描述，但追到深层里，却发现一味的准确并不能解决问题，朦胧竟然是一条非常有效的思维路径。数学中的模糊数学，就可以说是在“糊里糊涂”地解决问题吧；微观世界里有“海森伯测不准原理”，在讲究精确的物理学里，“测不准”居然都上升到“原理”的高度了，何等的朦胧！
由于爱因斯坦早就以头发乱糟糟的形象闻名于世，在相当多的老百姓眼里，科学家这个群体成了自闭于实验室，日常生活中心不在焉、笨拙无比、不修边幅、不食人间烟火的另类。说得再刻薄一点，很多人简直就被看作现代版本的腐儒。值得庆幸的是，对科学的人文关怀大旗近来重又被扬起，科学家的形象开始变得可爱，走近常人。《科学如此多娇》便是一曲耐读的人文颂歌。作为一本科学散文集，《科学如此多娇》的笔触就像巨型章鱼的触手，在科学和文学艺术的海洋里任意浮游，将天地万物恣意抚摸，把科学与文艺熔于一炉。作者对古今中外文艺名作和科学轶事探囊取物般的随手拈来，简直招人忌妒。美国诗人华莱士·史蒂文森说，诗人看世界就如同男人看女人。如果科学家看世界也有这等心眼，世界图景将何等美妙！作为一位科学家，钱定平先生无疑是拥有诗人心眼的。善感善看再加上善思，钱先生眼里的世界图景（vision，钱先生将其称为“微神”，令人叫绝！），一定是横看成岭侧成峰，一个丰满无比、仪态万千的美丽女郎。
又到中秋，月亮惹祸。此文2004年发表于《科学时报》。
https://blog.sciencenet.cn/blog-299921-258771.html
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