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美与追求科学美 精选

已有 8371 次阅读 2011-2-5 02:16 |系统分类:科研笔记| 科学, 艺术, 审美

法国数学家庞加莱说过,科学家研究自然并不是因为实用,而是因为自然之美使他获得愉悦。

因白矮星研究而获1983年诺贝尔奖的物理学家钱德拉塞卡(S.Chandrasekhar)做过一个题为“美与追求科学美”的演讲(1979; Physics Today, December 2010 重印),在演讲中他引用了庞加莱的这句话。

人们常常用艺术之美比喻自然科学之美。物理学家波尔兹曼说过,“音乐家听到起首几节立刻就能认出莫扎特,贝多芬,或舒伯特,数学家也能翻开几页就认出柯西,高斯,雅可比,亥姆霍兹,或是基尔霍夫。”

那么艺术和科学共同的审美判据是什么呢?

物理学家海森堡说,数学之简洁美的本质在于“真”,在于数学用它简洁的形式揭示了自然的真相。

诗人济慈说,“美就是真,真就是美 - 别的再无须说。”真和美是不可分离的。

但世事常常不如人愿。一个崭新的科学理论或假说刚刚出现的时候,她的美丽未必能为人欣赏,她揭示的真理未必能用当时人们所了解的“真实”去“检验”。数学家外尔因此说,如果一定要让我在"美"和“真实”之间作一个选择,我将选择"美"。

钱德拉塞卡在他的演讲里说:跟艺术一样,科学也有审美判据。我们在科学理论里寻求体现部分与部分、部分与全部的一致性,同时显现不曾为人所知的尺度 - Science, like the arts, admits aesthetic criteria; we seek theories that display "a proper conformity of the parts to one another and to the whole" while still showing "some strangeness in their proportion."

这两个判据一个来自培根:There is no excellent beauty that hath not some strangeness in the proportion. 另一个来自海森堡:Beauty is the proper conformity of the parts to one another and to the whole.

新颖而自洽,这便是科学之美,也是艺术之美。

我的研究生导师曾对我说,科学是一种爱好,从事自己的爱好还有人付薪水,还有比这更好的事么?显然没有了。


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