美在科學(xué)與藝術(shù)中的異同

　　中國美術(shù)館“大師講大美”

　　4月18日，由中國美術(shù)館主辦的“大師講大美”學(xué)術(shù)講壇第二期講座迎來了主講人著名科學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎得主楊振寧教授，他主講的主題是“美在科學(xué)與藝術(shù)中的異同” 。

　　講座中，楊振寧教授分兩部分闡釋了科學(xué)中各層次的美和藝術(shù)中的美，并站在科學(xué)家的角度，對比闡述了美在科學(xué)與藝術(shù)中的異同。講座結(jié)束后，中國美術(shù)館館長吳為山代表中國美術(shù)館向楊振寧贈送了精致的“大師講大美”邀請函和紀(jì)念品，并對楊振寧教授精彩的講座表示感謝。

　　“大師講大美”學(xué)術(shù)講壇系列講座是中國美術(shù)館于2015年正式推出的高端學(xué)術(shù)類公共教育品牌，旨在從多角度切入探討美育相關(guān)話題，強(qiáng)調(diào)跨界性、學(xué)術(shù)性、社會性。

　　科學(xué)中的美

　　◎物理方程式是造物者的詩篇。它們是科學(xué)里最終極的客觀的美。

　　我是研究物理學(xué)的，物理學(xué)的發(fā)展有4個階段：先是實驗，或者是與實驗有關(guān)系的一類活動。從實驗里的結(jié)果提煉出來一些理論叫唯象理論，唯象理論成熟后又把其中的精華抽出來，就變成理論架構(gòu)，最后理論架構(gòu)要跟數(shù)學(xué)發(fā)生關(guān)系。在這4個不同步驟里都有美，美的性質(zhì)當(dāng)然也不完全相同。

　　實驗里美的標(biāo)準(zhǔn)例子就是虹和霓現(xiàn)象。虹和霓美極了，為什么會覺得美呢？因為它們都是圓弧，而圓弧有很特別的規(guī)律。虹是42度的圓弧，紅顏色在外邊，紫顏色在里邊，霓是大一點(diǎn)的弧，是50度的弧，是反過來紅在里面紫在外面。這個規(guī)律，所有人即使是小孩看見了也會覺得非常漂亮。到了唯象理論，了解以后發(fā)現(xiàn)原來虹和霓是太陽光照到水珠里有折射，在虹的小水珠里是一次內(nèi)反射，在霓里是兩次內(nèi)反射。經(jīng)過這樣一次或兩次反射后，就會出來42度或50度的弧。一個人了解到這點(diǎn)后，他對于這個很美的現(xiàn)象認(rèn)識又深入了一層，他的感受是一個更進(jìn)一步的美的感受。再進(jìn)一步到理論架構(gòu)。19世紀(jì)中葉，一個英國人，他寫下來一組方程式——麥克斯韋方程式，用這組方程式就可以徹底地從頭到尾解決折射現(xiàn)象的根源，這更進(jìn)一步了。再上一層是數(shù)學(xué)，麥克斯韋方程式是在19世紀(jì)中葉推導(dǎo)出來的，一個世紀(jì)后，到了20世紀(jì)70年代，物理學(xué)家才了解原來麥克斯韋方程式的結(jié)構(gòu)有極美的純數(shù)學(xué)根源纖維叢。纖維叢是數(shù)學(xué)觀念，這個數(shù)學(xué)觀念在發(fā)展時與物理學(xué)沒有關(guān)系、與實際現(xiàn)象沒有關(guān)系，這就又到了一個最高境界，使我們知道原來世界上非常復(fù)雜、美麗的現(xiàn)象最后的根源是一組方程式，就是麥克斯韋方程式。于是，發(fā)現(xiàn)這個的人的感受又會是一個更深層的美的感受。

　　事實上，今天如果要問物理學(xué)對于宇宙結(jié)構(gòu)的了解，最后的最后就是一組方程式，是牛頓的運(yùn)動方程式、麥克斯韋方程式、愛因斯坦的狹義和廣義相對論方程式、狄拉克方程式和海森伯方程式，這七八個方程式主宰了我們所看見的一切一切。有的美妙，有的不那么美妙，還有的很不容易看懂，但都受這些方程式的主宰。這就如同麥克斯韋方程式，看起來好像很簡單，可等你懂得它的威力時，會產(chǎn)生一種畏懼的感覺。

　　這些方程式為什么有威力呢？因為它把空間里大到一個星云，小到基本粒子內(nèi)部，時間上長到100億年，短到10的負(fù)28次秒，這么廣闊的時空，都受這幾個方程式所控制，這是一種大美�？梢哉f這些方程式是造物者的詩篇，因為詩就是一個濃縮的語言，用了最濃縮的語言掌握了世界上人的感情、人的結(jié)構(gòu)，世界上的一切都在詩人寫下來的詩句里濃縮，這個就是物理學(xué)最后想達(dá)到的。

　　這些方程式的內(nèi)涵往往隨著物理學(xué)的發(fā)展而產(chǎn)生新的當(dāng)初完全沒有想到的意義�？梢韵胂�，詩對于人的感受，如年輕時所念的一首詩，你有一些了解，等到成熟以后、到了老年的時候就發(fā)現(xiàn)原來它的含義遠(yuǎn)遠(yuǎn)比小時候所了解的要多很多。這一組字在不同時期之于你產(chǎn)生的不同了解，與人們在運(yùn)用這些方程式的時候有同樣的效果。

　　所以詩人對于科學(xué)的美曾經(jīng)有過一些描述。英國詩人布萊克寫的一首著名的詩，譯成中文是“一粒沙里有一個世界，一朵花里有一個天堂，把無窮無盡握于手掌，永恒寧非是剎那時光” ，或者是陸機(jī)所寫的“觀古今于須臾，撫四海于一瞬” ，這是用詩人的語言描寫了對于宇宙結(jié)構(gòu)的物理學(xué)家的了解，是一種力量的美。了解這些以后會產(chǎn)生巨大的影響，所以蒲伯(英國詩人) ，在牛頓故去后這樣表述他， “自然與自然規(guī)律為黑暗隱蔽！上帝說，讓牛頓來！一切遂臻光明” 。人類從遠(yuǎn)古以來就知道有日月星辰的運(yùn)動，這些運(yùn)動有自身的規(guī)則，可是在規(guī)則里又有一些不規(guī)則的變化，這是很奇怪的現(xiàn)象，幾千幾萬年來是人類想了解又不能了解的。最后牛頓來了，寫下了牛頓的方程式，這就對日月循環(huán)、行星的運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至對于星云，對一切天空的現(xiàn)象有了非常準(zhǔn)確的描述。這是人類歷史上非常重要同時也非常美的一個新發(fā)展。

　　這些詩所描述的是物理學(xué)的美，給我們的感受是這些詩人所描寫的。可是如果進(jìn)一步思考，這些描寫還不夠，他們對于美的描寫是很到位，可缺少的是莊嚴(yán)感，是神圣感，是初窺宇宙奧秘的畏懼感，是籌建哥特式教堂的建筑師們所要歌頌的，是崇高美、靈魂美、宗教美、最終極的美。這個最終極的美是客觀的，可以知道遠(yuǎn)在沒有人類的時候，麥克斯韋方程式與剛才所提到的那些方程式就已經(jīng)支配著宇宙間的一切，所以科學(xué)里最終極的美與人類沒有關(guān)系。換句話說，這些美是客觀的美，是與人類沒有關(guān)系的。我想這與莊子所講的“天地有大美而不言”是有密切關(guān)系的。

　　藝術(shù)中的美

　　◎藝術(shù)中的美離不開人類，與科學(xué)中的終極之美不同�？茖W(xué)中的美是無我的美，藝術(shù)中的美是有我的美。

　　藝術(shù)跟物理學(xué)不同，沒有如物理學(xué)一般清楚的發(fā)展過程。事實上，人類對于藝術(shù)的了解遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于人類對科學(xué)的了解，如3000多年前，商朝鑄造師已經(jīng)有非常美的藝術(shù)感。一個商朝的小型犀牛青銅器，現(xiàn)存于舊金山博物館，被作為鎮(zhèn)館之寶，據(jù)說是由巴黎的一個大古董商于1940年僅以5萬美金賣到美國的，現(xiàn)在則是無價之寶。另一個商朝青銅器，叫做觚，現(xiàn)存于美國華盛頓佛利爾美術(shù)館，它是美國所有博物館中收藏中國古文物最豐富的一個。這些青銅器的制造師不懂甲骨文，更不會有藝術(shù)理論，可是他們對美的感受已經(jīng)達(dá)到了極高的境界�？梢苑治鲆幌拢�這個小犀牛和銅觚都很美，可存在不同的美：小犀牛是童稚型的，銅觚是思考型的，小犀牛讓你感覺出直覺的美，銅觚的美則是抽象型的，小犀牛的美是形似的美，銅觚是神似的美。這顯示出藝術(shù)中的美離不開人類，與科學(xué)中的終極之美不同。科學(xué)中的美是無我的美，藝術(shù)中的美是有我的美，這個無我和有我在王國維的《人間詞話》里有著著名的論述，他以其來描述詩詞的結(jié)構(gòu)，我想也可以用來分辨科學(xué)中的美和藝術(shù)中的美的基本不同。唐朝畫家張璪說， “外師造化，中得心源” ，這兩句話概括地描述了藝術(shù)的精髓，道出人類怎么感受藝術(shù)中的美。我們看青銅犀牛，塑造它的人是外師造化，它的美是因為這個塑造家展現(xiàn)了一個真正的犀牛，所以這是一個寫實的美。而銅觚是一個中得心源的美，它這么漂亮，因為它的曲線用幾何學(xué)的語言來講叫做雙曲線，商朝的人當(dāng)然不知道什么叫做雙曲線，可是他直覺地知道這個抽象的美，是從心里了解到了自然界的美，所以這是一個寫意的美。

　　西方藝術(shù)幾千年來的發(fā)展是向?qū)憣嵎较虬l(fā)展，而東方的藝術(shù)是向?qū)懸夥较虬l(fā)展。為什么遠(yuǎn)古就有不同的發(fā)展方向呢？這是一個非常重要的學(xué)問，應(yīng)有更多的人去做這方面的研究。西方在19世紀(jì)才認(rèn)識到寫意的美的重要意義，從而發(fā)展出印象派。所以印象派之所以出現(xiàn)，簡單講起來就是因為西方人了解到原來在寫實的美以外還有寫意的美，便盡量向這個方向發(fā)展，發(fā)展出印象派以及19世紀(jì)后的種種新流派，也從而產(chǎn)生了多元的審美觀。至20世紀(jì)初，畢加索和勃拉克把多元審美觀更具體化，從而創(chuàng)建立體派，立體派的出現(xiàn)是藝術(shù)界的大革命。有人說他們是受到了愛因斯坦在1905年提出的狹義相對論影響，這個理論很有意思，不過據(jù)我所知現(xiàn)在還沒有成定論。從其畫作顯示出畢加索對于藝術(shù)的美，他看到了一個新的方向，而這個方向有著長遠(yuǎn)影響，這個革命帶來了20世紀(jì)眾多的新嘗試。畢加索是一個天才，他既有眼光、有魄力，又有技巧，創(chuàng)新的嘗試非常之多，可他的創(chuàng)新中也有怪異、不堪入眼、扭曲了美的含義的嘗試。

　　我是研究科學(xué)的，科學(xué)追求的是認(rèn)識和理論與理解造化，并從而于這些認(rèn)識中窺見大美。我認(rèn)為，藝術(shù)正向完全背離造化的方向發(fā)展，將會與美漸行漸遠(yuǎn)。

　　(本報記者吳華根據(jù)楊振寧“美在科學(xué)與藝術(shù)中的異同”講座整理，未經(jīng)本人審閱)