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沈致远：科学是美丽的
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科学是美丽的
沈致远
沈致远：美籍华人学者，美国杜邦中央研究院退休院士，物理学家，现任《前沿科学》编委
 在常人心目中，科学是深奥的、艰难的、枯燥的；提到科学家，眼前就浮现出爱因斯坦的形象—白发怒张、皱纹满面。科学怎么会是美丽的呢?不可思议!
事实是：科学不仅是美丽的，而且是旷世奇美，美不胜收。常人为什么没有感受到呢?责任在科学家，他们浸沉于科学美中其乐融融，忘记了与大众分享。但也有例外，李政道近年来频频撰文著书，极力提倡科学美。他还请了著名画家李可染、吴作人、吴冠中等作画描绘物理学的内禀美。这些作品最近结集成书，名为《科学与艺术》，引起了科学界和艺术界的注目。
乍看图中那位载歌载舞的女郎，以为是一位当红的歌星，其实她是旧金山大学的天文物理学家琳达·威廉斯(Lynda Williams)。她从小爱好歌舞，进入大学攻读天文物理学，为宇宙的奇瑰美景所倾倒，决定利用业余时间传播科学美。威廉斯对《纽约时报》记者局莱弗斯(C.Dreifus)说：“天文物理是最美丽的。还有什么比宇宙的诞生更美丽?还有什么比黑洞、多重宇宙和交响共鸣着的宇宙流更美丽?”威廉斯说得好!让我们继续下去：还有什么比原子中 “云深不知处”的电子云更具朦胧美?还有什么比生命之源叶绿素中的“绿色秘密”更具神秘美?还有什么比生命之梯回旋曲折的DNA双螺旋更具活力美?还有什么比“纳米”世界中用原子物砌成的纤巧结构更具精致美?……
威廉斯为科学美所启迪，开始写科学诗。《纽约时报》于2000年6月4日刊登了她的一组诗，我将其中两首译成中文发表在《诗刊》2000年11月号，下面是一首《碳是女孩之最爱》：
碳是女孩之最爱
黄金确实很宝贵
但不会燃起你心中之火
也不会使火车长啸飞驰
碳是地球上一切生命之源
它来自太空的陨石
构成一切有机物质
在大气层中循环往复
钻石 煤炭 石油 总有一天用完
能构成一切的将是碳纳米管
碳是女孩之最爱
“钻石是女孩之最爱”是美国流行的谚语，威廉斯扩其意而用这，从碳元素的一种特殊结晶形态—钻石，推广到碳的各种形态。女孩爱钻石，无非是爱钻首饰之光华夺目价值连城，用以炫耀自己雍容华贵的外表美。威廉斯以诗意的语言，赞美碳的实用价值及其对生命循环的重要性，表现的是内涵美。较之原谚语这是艺术的升华，意境大为提高。
威廉斯的诗充满着女性所特有的细腻感情，往往在科学美中注入浪漫情怀，例如一首小诗《爱之力》：
物理学家发现宇宙有四种力
强力 弱力 引力 电磁力
但我发现了一种新的力凌驾一切
我谨向你提议
爱的统一理论
爱之力凌驾一切!科学家想到过吗?
吟之不尽，继之以歌舞。威廉斯将自己的科学诗配曲，载歌载舞登台表演。加州理工学院举行的一次天文物理学国际会议上，她在霍金、惠勒、索恩等科学大师面前，演唱了自己作词并按英国著名的甲虫乐队《黑鸟之歌》调子谱曲的《黑洞之歌》：
黑洞在死寂的夜空中旋转
转着转着逸出了视线
直到发生碰撞
我们正等待着你的引力波出现
这次会议是庆祝黑洞理论和引力波探测先驱索恩教授六十华诞，威廉斯借流行歌曲《黑鸟之歌》的一字之改，不是很风趣而又切题吗?
威廉斯还专为中学生作科学歌舞表演，她关切地说：“十几岁的女孩们为了吸引男孩，不顾一切放弃学业，这很危险，尤其在这高科技时代。”她编了一支歌，题为《物质化女孩》：
男孩们只知吻我拥抱我
我认为他们跟不上时代
如果他们不懂得谈论量子力学
我就从他们身旁走开
她在舞台上手持话筒边唱边跳，背后天幕上灯光映出五十位著名女科学家的肖像。威廉斯说：“希望她们从这些杰出的女性中得到启发。”
威廉斯的科学歌舞生涯也并非一帆风顺。她曾向“物理学中的女性”会议的组织者要求安排一场科学歌舞表演，却被拒绝，理由是“不合适”。她失望地说：“我要呼喊：嗨!女士们! 为我们所进行的革命添加一点幽默感。”威廉斯曾在一次有上千人参加的高能物理国际会议上表演，其中有些人不谙英语，不能领会她表演中的幽默，因而中场离席。幸亏有俄国科学家捧场，上台给威廉斯献花。
她在天文学家集会上的表演则完全是另一番景象，与会者和着威廉斯的歌声一起尽情欢唱，并且跃上座椅扁扁起舞。威廉斯说：“作为天文学家，你必须具有幻想和好奇心。”其实何止是天文学家，不具有幻想和好奇心的人根本不可能成为有创意的科学家。有创意的科学家和优秀的艺术家具有相同的气质—反传统，求新求异。
不仅物理学是美丽的，数学也是非常美丽的。早在古希腊和罗马时代，艺术家就发现了人体的曲线美。现代派的雕朔家和画家以他们的作品表现了几何形体的视觉美，在毕加索晚期作品中频频出现的怪异人像—两个鼻子三只眼睛等等，据说其灵感来自数学中超越现实三维空间的抽象高维空间。数学家以叠代在复数平面上产生的“分形”图案之奇幻迷离、千变万化，使艺术家也叹为观止。
科学追求真理，揭示宇宙万物的真象及其变化规律。真正的科学家都懂得：真理是简单的，而且越是深层次的适用范围越是普遍的真理就越简单。简单、深刻、普遍三位一体，这就是科学美之源泉。
科学家在追求真理的过程中，锲而不舍，孜孜以求。常人往往认为是苦，其实他们虽然辛苦却乐在其中。科学家顿悟和突破后的快感乃先睹为快—享受前人从未见过的瑰丽美景。
科学是美丽的!你同意吗?
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