■科學有大美,追求美、探求真理是驅動科學研究的重要動力
不久前,中科院上海光機所制造出一種高質量的正電子源:用超強超短的激光,有節(jié)奏地從靶子上轟出了反物質。消息一經發(fā)布,人們在歡慶成果之余,驚嘆英國物理學家保羅·狄拉克在上世紀20年代就提出的反物質預言。反物質的設想推進了人們對微觀物理的認識,狄拉克也因此獲得1933年諾貝爾物理學獎。
狄拉克是由一個電子的相對論性的波動方程推論出反物質的,該方程被譽為“具有魔力”的“神來之筆”。但與一般人關心研究的價值不同,狄拉克更看重方程美本身。在一次學術報告中,這位諾貝爾獎得主突然轉變話題,建議與會者注重方程式的美,而不是它的意義。他深信宇宙是按照數學美的原理構造出來的,自己只是深入研究宇宙的數學結構,才發(fā)現了一點宇宙奧秘。
在狄拉克眼中,科學研究中繁復的推理、嚴謹的公式都具有美感,而感受科學之美幾乎是所有大科學家的心靈秘密。著名物理學家楊振寧曾說,世界上非常復雜、非常美麗的現象,最后根源都是一組方程式。數學家兼哲學家羅素認為:“數學,如果我們正確地看它,它不但擁有真理,而且也具有至高的美。正如雕刻之美,它是一種冷酷而嚴肅的美!敝目茖W史學家沙利文認為,數學家創(chuàng)立的優(yōu)美公式猶如但丁《神曲》中的詩句,黎曼幾何與鋼琴協(xié)奏曲一樣優(yōu)美。
把自然宇宙作為研究對象,科學的魅力在于揭開表面上的紛繁雜亂,發(fā)現奇妙的規(guī)律,找出自然宇宙中的和諧統(tǒng)一。大到宇宙星云,小到基本粒子,長如百億年,短到一瞬間,都能用簡潔的方程式呈現。這些方程就像造物者的詩篇,用最濃縮的“語言”,表達了無邊無際的時空存在。相比外在、表層、感官層面的美,探索自然宇宙本質的科學之美是內在、深層、思維上的。從這點看,其給人帶來的審美享受和心靈震撼,足以和那些最偉大的藝術作品相媲美。
科學有大美,追求美、探求真理則是驅動科學研究的重要動力。正如沙利文所言:“引導科學家的動力,歸根結底是美學沖動的表示!钡依藗饔涀髡吆諣柶妗た藙谔岬,對物理學之美的探索貫通狄拉克研究始終,正是對科學美的極致追求,使這位量子怪杰做出驚人的學術成就。
除了感知數學方程、宇宙天文、微觀物理、生物百態(tài)等客觀存在的科學的美,對知識、真理的主觀審美渴求,反過來推動著科學研究進程?茖W的審美快感源于探索自然、驗證未知的興奮,終見光明的滿足,發(fā)現真理時刻的不朽之感。這些對科學美的感知,是非世俗、超功利的,是出于人的情感需求,因而更加永久。亞里士多德說,知識(科學)不是起源于實際生活的需要,而源于對世界的“驚異”。這種出于對自然的驚奇的審美,超越了實用性和功利性,它感興趣的是知識本身,著迷的是知識的確定性問題,關注的是真理的內在推演,這也構成了從古希臘一脈傳承下來的科學精神的內核。從這點看,科學審美是科學精神的內在呈現。
對有志于科學事業(yè)的人而言,強調科學審美的意義,在于提醒人們不能單單把科研當作一項任務、一份工作,若想在日復一日不確定的研究工作中找到快樂,保持熱情,抓住永恒,就有必要讓追求真理成為自在自為的行動,從而得以隨心所欲、永葆初心。
(責任編輯:武曉娟)