从美学角度看数理科学

第11版(科技)
专栏：科技杂谈

　　从美学角度看数理科学
赵鑫珊
我认识不少勤奋攻读的理工科学生，其中有些人常常在言谈之中流露出一种苦闷的心情，觉得数学和物理实在太枯燥了。
青年人的这种苦恼，引起了我的深思。有时候，我也同他们海阔天空地畅谈文学和艺术，我发觉他们中的多数，对艺术和自然界的美，都有一种本能的、敏锐的欣赏力，但令我奇怪的是，这些学生为什么不会把对艺术、自然的美感，推及、扩大到数理科学中去呢？我以为，这可能同他们缺乏数学美学和物理美学教育很有些关系。
我以为，从美学角度看，每一个数学公式和物理定律都是能够给人的理智以极大美感享受的数学诗，而伟大的数学家和理论物理学家堪称自然诗人。他们的数理诗作，就境界的优美而言，决不在唐诗或歌德、海涅的杰作之下。
是的，每一个数学公式从其实质来说，都是诗。即便是Ｃ＝２Ｒ这个初等数学公式，也是宇宙间第一等好诗——圆周长和半径之间原来存在着这样一种简洁、绝妙、和谐的关系！
诚然，天地间有无穷个圆，但是唯有Ｃ＝２Ｒ这个纯粹数学圆最标准、最精密、最美。这是数学家心灵和智慧再生的数学艺术美，它所造出的庄严、永恒和宏伟的意境，不是诗是什么？如果这种数学诗还不足以激起你的美感和冲动，那你就没有资格研究数学。
数学如此，物理亦然。每个物理定律和方程本质上都是一首自然赞美诗。爱因斯坦的Ｅ＝ｍＣ２这个著名的质能相当性定律不也是天地间第一等好诗么？它所具有的完美性和囊括物质世界的伟力，不知博得了多少人的赞叹和惊异。
翻开许多科学家的传记，读者在字里行间每每能发觉他们从事科学研究的内在动力，就是狂热地追求科学中所体现出来的大自然美。法国近代著名数学家彭加勒就很坦率地说过，科学家之所以执著地研究自然，是因为“他从中能得到乐趣；他之所以能从中得到乐趣，是因为它美”。彭加勒所说的美，是指大自然“内在的美”。不难看出，这也是许多自然科学家心目中的真理审美标准。作为美学和自然哲学的课题，我们应该加强这方面的研究。
在人类的艺术活动中，美感是非常重要的。我以为，艺术家在大自然美的面前如果没有狂热和激情，那实在是不可想象的；同样，科学家面对自然规律的美以及和谐的宇宙秩序，如果不能从内心发出赞叹甚至敬畏的感情，也是不可想象的。
我不相信，对自然美和科学美没有强烈的美感，没有一团火似的激情，照样可以把数学和物理学念得出类拔萃。
让我们时时从美学角度去研读数学、物理书籍！希望我们的教师在课堂上随时能向学生指出数理科学的美。因为那是一种“点金术”，是阿里巴巴叫开山洞大门的“神秘符咒”。