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科学有大美 不能单单把科研当作一项任务

2016年06月06日 09:29   来源:人民日报   思 南

  ■科学有大美,追求美、探求真理是驱动科学研究的重要动力

  不久前,中科院上海光机所制造出一种高质量的正电子源:用超强超短的激光,有节奏地从靶子上轰出了反物质。消息一经发布,人们在欢庆成果之余,惊叹英国物理学家保罗·狄拉克在上世纪20年代就提出的反物质预言。反物质的设想推进了人们对微观物理的认识,狄拉克也因此获得1933年诺贝尔物理学奖。

  狄拉克是由一个电子的相对论性的波动方程推论出反物质的,该方程被誉为“具有魔力”的“神来之笔”。但与一般人关心研究的价值不同,狄拉克更看重方程美本身。在一次学术报告中,这位诺贝尔奖得主突然转变话题,建议与会者注重方程式的美,而不是它的意义。他深信宇宙是按照数学美的原理构造出来的,自己只是深入研究宇宙的数学结构,才发现了一点宇宙奥秘。

  在狄拉克眼中,科学研究中繁复的推理、严谨的公式都具有美感,而感受科学之美几乎是所有大科学家的心灵秘密。著名物理学家杨振宁曾说,世界上非常复杂、非常美丽的现象,最后根源都是一组方程式。数学家兼哲学家罗素认为:“数学,如果我们正确地看它,它不但拥有真理,而且也具有至高的美。正如雕刻之美,它是一种冷酷而严肃的美。”著名的科学史学家沙利文认为,数学家创立的优美公式犹如但丁《神曲》中的诗句,黎曼几何与钢琴协奏曲一样优美。

  把自然宇宙作为研究对象,科学的魅力在于揭开表面上的纷繁杂乱,发现奇妙的规律,找出自然宇宙中的和谐统一。大到宇宙星云,小到基本粒子,长如百亿年,短到一瞬间,都能用简洁的方程式呈现。这些方程就像造物者的诗篇,用最浓缩的“语言”,表达了无边无际的时空存在。相比外在、表层、感官层面的美,探索自然宇宙本质的科学之美是内在、深层、思维上的。从这点看,其给人带来的审美享受和心灵震撼,足以和那些最伟大的艺术作品相媲美。

  科学有大美,追求美、探求真理则是驱动科学研究的重要动力。正如沙利文所言:“引导科学家的动力,归根结底是美学冲动的表示。”狄拉克传记作者赫尔奇·克劳提到,对物理学之美的探索贯通狄拉克研究始终,正是对科学美的极致追求,使这位量子怪杰做出惊人的学术成就。

  除了感知数学方程、宇宙天文、微观物理、生物百态等客观存在的科学的美,对知识、真理的主观审美渴求,反过来推动着科学研究进程。科学的审美快感源于探索自然、验证未知的兴奋,终见光明的满足,发现真理时刻的不朽之感。这些对科学美的感知,是非世俗、超功利的,是出于人的情感需求,因而更加永久。亚里士多德说,知识(科学)不是起源于实际生活的需要,而源于对世界的“惊异”。这种出于对自然的惊奇的审美,超越了实用性和功利性,它感兴趣的是知识本身,着迷的是知识的确定性问题,关注的是真理的内在推演,这也构成了从古希腊一脉传承下来的科学精神的内核。从这点看,科学审美是科学精神的内在呈现。

  对有志于科学事业的人而言,强调科学审美的意义,在于提醒人们不能单单把科研当作一项任务、一份工作,若想在日复一日不确定的研究工作中找到快乐,保持热情,抓住永恒,就有必要让追求真理成为自在自为的行动,从而得以随心所欲、永葆初心。

(责任编辑:武晓娟)

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