科学是美丽的

我们必须把科学当作艺术,然后我们才能从科学得到完整的知识。——[德]歌德

缪斯一身二任,她也是科学女神。

在常人心目中,科学是深奥的、严格的、艰难的、枯燥的……提到科学家,眼前就浮现出爱因斯坦的形象——白发怒张、皱纹满面。科学怎么会是美丽的呢?不可思议!

事实是:科学不仅是美丽的,而且是旷世奇美,美不胜收。那么常人为什么没有感受到呢?责任在科学家,他们浸沉于科学美中其乐融融,忘记了与大众分享?但也有例外,李政道近年来频频撰文著书,极力提倡科学美。他还请了著名画家李可染、吴作人、吴冠中等作画描绘物理世界的内禀美。这些作品最近结集成书,名为《科学与艺术》,引起了科学界和艺术界的注目。

乍看图中那位载歌载舞的女郎,可能以为是当红的歌星,其实她是旧金山大学的天文物理学家琳达·威廉斯(Lynda Williams)。她从小爱好歌舞,进入大学攻读天文物理学,为科学大千世界中的奇瑰美景所吸引,决定利用业余时间传播科学美,威廉斯对《纽约时报》记者说:“天文物理是最美丽的。还有什么比宇宙的诞生更美丽?还有什么比黑洞、多重宇宙和交响共鸣着的宇宙流更美丽?”威廉斯说得好!让我们继续下去:还有什么比原子中“云深不知处”的电子云更具朦胧美?还有什么比生命之源叶绿素中的“绿色秘密”更具神秘美?还有什么比“生命之梯”DNA回旋曲折的双螺旋更具活力美?还有什么比“纳米”世界中用原子砌成的纤巧结构更具精致美?……科学之美,美不胜收!

琳达·威廉斯
琳达·威廉斯在舞台上载歌载舞

威廉斯为科学美所启迪,开始以科学题材写诗。《纽约时报》于2000年6月4日发表了她的一组科学诗,我将其中两首译成中文发表在《诗刊》2000年11月号,下面是其中一首《碳是女孩之最爱》:

碳是女孩之最爱

黄金确实很宝贵

但不会燃起你心中之火

也不会使火车长啸飞驰

碳是地球上一切生命之源

它来自太空的陨石

构成一切有机物质

在大气层中循环往复

钻石 煤炭 石油

总有一天会用完

能构成一切的将是碳纳米管

碳是女孩之最爱

“钻石是女孩之最爱”是美国流行的谚语。钻石是碳元素的一种特殊的结晶形态,威廉斯从科学观点将该谚语扩其意而用之,由钻石推广到碳的各种形态,写出了这首诗。较之原谚语,这是艺术的升华,意境大为提升。女孩爱钻石首饰,无非是爱钻石首饰之光华夺目、价值连城,用以炫耀自己雍容华贵的外表美。威廉斯以诗的语言,赞美各种形态碳的实用价值及其对生命循环的重要性,表现的是内涵美。

威廉斯科学诗的题材还包括瑰丽的天文奇景、玄妙的基本粒子以及生命科学,等等。她的诗充满着感情,例如一首小诗《爱之力》(译诗载《诗刊》2000年11月号):

物理学家发现宇宙有四种力

强力 弱力 引力 电磁力

但我发现了一种新的力凌驾一切

我谨向你提议

爱的统一理论

爱之力凌驾一切!这种跨越科学和艺术的浪漫情怀大概是女科学家的专长。

吟之不尽,继之以歌舞。威廉斯将自己的科学诗配曲后,载歌载舞登台表演。加州理工学院举行的一次天文物理学国际会议上,她在霍金、惠勒、索恩等科学大师面前,演唱了自己作词并按英国著名的甲虫乐队《黑鸟之歌》调子谱曲的《黑洞之歌》:

黑洞在死寂的夜空中旋转

转着转着逸出了视线

直到发生了碰撞

我们正等待着你的引力波出现

这次会议是庆祝黑洞理论和引力波探测先驱索恩教授60华诞,威廉斯对流行歌曲《黑鸟之歌》作一字之改,不是很风趣而又切题吗?

威廉斯还专为中学生作科学歌舞表演,她关切地说:“十几岁的女孩们为了吸引男孩,不顾一切放弃学业,这很危险,尤其在这高科技时代。”为此她编了一支歌,题为《物质化女孩》:

男孩们只知吻我拥抱我

我认为他们跟不上时代

如果他们不懂得谈论量子力学

我就从他们身旁走开

她在舞台上手持话筒边唱边跳,背后天幕上灯光映出20世纪的50位著名女科学家的肖像。威廉斯说:“我希望女孩们会从这些杰出女性得到启发。”

威廉斯的科学歌舞生涯也并非一帆风顺。她曾向“物理学中的女性”会议的组织者要求安排一场科学歌舞表演,却被拒绝,理由是“不合适”,她失望地说:“我想呼喊:嗨!女士们!为我们所进行的革命添加一点幽默感。”威廉斯曾在一次有上千人参加的高能物理国际会议上表演,其中有些人不谙英语,不能领会她表演中的幽默,一批人中场离席。幸亏有俄国科学家捧场,上台给威廉斯献花。

她在天文学家集会上的表演则完全是另一番景象,与会者和着威廉斯的歌声一起尽情欢唱,并且跃上坐椅翩翩起舞。威廉斯说:“作为天文学家,你必须具有幻想和好奇心。”其实何止是天文学家,不具有幻想和好奇心的人根本不可能成为有创意的科学家。有创意的科学家和优秀的艺术家具有相同的气质——反传统,求新求异。

不仅物理学是美丽的,数学也是非常美丽的。早在古希腊和罗马时代,艺术家就发现了人体的曲线美。现代派的雕塑家和画家以他们的作品表现了几何形体的视觉美,在毕加索晚期作品中频频出现的“怪异”人像——两个鼻子、三只眼睛等等,据说其灵感来自数学中超越现实三维空间的抽象高维空间。数学家以叠代方程在复数平面上产生的“分形”图案之千变万化、奇幻迷离,使艺术家也叹为观止。

分形
电脑绘出的“分形”图案(其中后图是前图中小方格内图案之放大)

科学追求真理,揭示宇宙万物的真象及其运动变化的规律。真正的科学家都懂得:真理是简单的,而且越是深层次的适用范围越是普遍的真理就越简单。简单、深刻、普遍三位一体,这就是科学美之源泉。

科学家在追求真理的过程中,锲而不舍,孜孜以求。常人往往认为是苦,其实他们虽然辛苦却乐在其中。科学家顿悟和突破后的快感乃先睹为快——享受前人从未见过的瑰丽美景。

希望经过科学家和艺术家的通力合作,使科学的瑰丽美景能为更多人所共享。

科学是美丽的。你同意吗?

本文部分取材于2000年9月19日《纽约时报》刊登的局莱弗斯(C.Dreifus)对威廉斯的访问记。

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发布时间:2015/6/5 10:31:04  阅读次数:6241

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