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本期讲述美的又一高级形态:科学美的基本概念、原则和特征。在美学发展的历史长河中,自然美先于人类而存在;社会美在人类的实践活动中开始出现;艺术美是在前两者的基础上发生和发展美的高级形态。而*科学美”更是美的特殊高级形态,它的提出,在国外只有几十年的历史,在国内则是近几年的事。
或许有人会认为,科学与美学之间似乎相距太远了,正如一位青年朋友不无感概地说:“科学是崇高的,但实在太乏味了,我不能理解科学家怎么能在其中乐而忘返。”其实,美的世界不仅是艺术家、美学家的世袭领地;同样,也是各行各业从事科学工作的人们孜孜以求的乐土。
1 科学美的基本概念
随着边缘科学的渗透,现代化科学化程度的提高和高技术手段的迅速发展,美学领域产生了许多新的审美客体,近几十年形成了“科学美”这个相对独立的美学新概念(这里所说的科学是指自然科学)。苏联大百科全书“科学”条目:“包括理论体系、数学公式、实验方案及其思路在内的科学结构中,美学因素起着重要的作用,这是很多科学特别指出的。”彭加勒说:“发明就是选择,选择不可避免地由科学上的美感所支配”。可见,科学与美学间的联系十分密切。尽管目前科学家们对科学美的体系及其美感机制的阐述还缺乏系统性,但他们对科学美的肯定是不容怀疑的,因为科学创造与艺术创造一样,都要遵循和服从美的规律,任何一项科学研究,无不包含着深刻的审美意义,无不是凭借美感的诱发和艺术的思维而创造出科学奇迹的。
科学理论,具有较高层次的理性美,与其他形式的美相比,它主要是借助理性和想象的力量在思维中予以把握,并由此获得美感。从这个意义上说,科学理论可以成为审美对象。从审美角度来看,科学理论给人的美感主要来自人的心智对研究对象内在美的领悟,而不着重对研究对象外在美的观赏。在科学认识和理论创造的过程中,美的原则常常发挥着潜在的作用。科学理论的建立往往是从提出假说开始的,假说的核心观念常借助科学直觉而获得,这种科学直觉与美的启迪作用有着某种联系,历史上许多成功的科学家都有这种经验和体会。物理学家霍夫曼在总结爱因斯坦的科学成就时说:“爱因斯坦的科学理论最突出的就是它的美,爱因斯坦的方法在本质上是美学的,直觉的”。
用美的尺度来衡量理论成果,科学美与艺术美是有区别的。可以作这样的比方:科学美和艺术美各为一枚硬币,对艺术硬币而言,是“美”的一面朝前,“真”的一面在后;而科学硬币却相反,是“真”的一面朝前,“美”的一面在后。换句话说,欣赏艺术美是“美中见真”,领略科学美是“真中见美”。美国科学史家库恩甚至断言:“在建立新的学科理论时,美的重要性有时可以是决定性的”。
2 科学美的基本原则
科学美的基本原则必须在排除主观意识的前提下,从人类科技活动及其成果中提炼,阐发其美学内涵。
2.1简洁原则
所谓简洁,是指以简单的形式概括其深广的内容。自然造化似乎是极有心计的,它总是以最小的花费获得最大的效果,这就是自然界简洁性原则。反映物质运动的科学也理所当然地遵循着这一美学原则。简洁的科学理论可以直接、清晰、透彻地反映丰富的客观事实,也就是说,一种理论所要求的先决条件越少,而显示的信息容量越大,则科学价值和美学价值就越大。这里我们列举有关“审美度”的问题,可以帮助理解简洁美的内涵。
审美度,指人对事物审美感受的程度,是把造型设计美进行量化处理。最早它是由美国实验美学家柏克霍夫提出,并用公式表达:
M=O/C
(M是审美感受的程度,C是审美对象的复杂程度,O是审美对象的品级)
这个公式告诉人们,审美感受能力与复杂性成反比,从而暗示出“简洁”是获取美的一条捷径。此公式尤其在科学技术领域中被广泛应用,因此爱因斯坦主张将“简洁”作为科学的美学标准之一。
2.2新颖原则
所谓新颖,指人们于科学实践中,在传统的理论、学说中发现与现实相违的内容,从而引起怀疑、否定,并通过科学实验提出新的科学方法。因此“新颖”体现了科学的创造性特征,也是科学得以不断发展的前提。
新奇感,在科学审美活动中具有极为重要的意义,因为好奇心作为人们最原始的审美要求,作为“怀疑”的推动力,当它得到满足时,伴随而来的就是新理论的诞生,而新理论诞生的同时,更新的疑问又出现了。科学就这样在无止境的探索中发展,人的科学美感和审美心理素质也随之而提高。
除了简洁和新颖之外,有人将形式美法则中的“对称”和“和谐”也列入科学美的基本原则。
3 科学美的特征
3.1科学美的形态特征
3.1.1抽象性科学美是抽象思维的成果,往往缺乏一般美的直感性和形象生动性。它需要采用一种特殊语言来表达,而且只有充分懂得这些科学语言的人,或者说具有一定专业科学素养的人才能领会。
3.1.2启真性科学美以“真”为灵魂,这种“真”往往受“美”的启发。历史上许多科学发现和创造都与科学家的审美理想相关。比如狄拉克研究波动方程,当时已使波动和粒子都配备固有矩阵(数学方程美),但有一点不“真”,就是其中有一个解为负值,如果修改方程,必然破坏方程的平衡之美,为了使方程不动,狄拉克受到启发,预言有正电子的存在。后来安德逊果然发现了正电子,实现了狄拉克的预言,即狄拉克的方程之“美”,变成了物理现实中的“真”。
3.1.3稳定性科学理论、公式、定律等一旦形成观念形态后,一般不随外界环境的变化而变化,具有相对的稳定性和独立性,不受时代、地域、民族等条件的制约,所以反映这些观念形态的科学美也具有一定的稳定性。
3.2科学美的美感特征
科学美作为一种美的形态,当然也能使人产生美感,但这种美感不仅仅靠瞬间直觉而获得,还主要是通过心灵和理性为中介,进行深层的领悟。科学家由于灵感突发而解决了疑难问题所产生的愉悦,以及在经过艰苦的探索之后获得显著科学成果而产生的欣喜和激情,这种交织在科学家心里的特殊情感,就是科学美感。它不是生理的,而是精神性的。从本质上看,它是科学家对科学创造伟大力量的体验,这种体验既包括对自然界和谐之美的情绪体验,也包括一种踞高临下的优越感的体验。这种深层次的“理性美感”,正是与听一首动听的乐曲,欣赏一幅风景画时获得的浅层次的“感性美感”不同之处。
综上所述,美的四种基本形态可归纳如下:(待续)
编辑/姜如蓉
或许有人会认为,科学与美学之间似乎相距太远了,正如一位青年朋友不无感概地说:“科学是崇高的,但实在太乏味了,我不能理解科学家怎么能在其中乐而忘返。”其实,美的世界不仅是艺术家、美学家的世袭领地;同样,也是各行各业从事科学工作的人们孜孜以求的乐土。
1 科学美的基本概念
随着边缘科学的渗透,现代化科学化程度的提高和高技术手段的迅速发展,美学领域产生了许多新的审美客体,近几十年形成了“科学美”这个相对独立的美学新概念(这里所说的科学是指自然科学)。苏联大百科全书“科学”条目:“包括理论体系、数学公式、实验方案及其思路在内的科学结构中,美学因素起着重要的作用,这是很多科学特别指出的。”彭加勒说:“发明就是选择,选择不可避免地由科学上的美感所支配”。可见,科学与美学间的联系十分密切。尽管目前科学家们对科学美的体系及其美感机制的阐述还缺乏系统性,但他们对科学美的肯定是不容怀疑的,因为科学创造与艺术创造一样,都要遵循和服从美的规律,任何一项科学研究,无不包含着深刻的审美意义,无不是凭借美感的诱发和艺术的思维而创造出科学奇迹的。
科学理论,具有较高层次的理性美,与其他形式的美相比,它主要是借助理性和想象的力量在思维中予以把握,并由此获得美感。从这个意义上说,科学理论可以成为审美对象。从审美角度来看,科学理论给人的美感主要来自人的心智对研究对象内在美的领悟,而不着重对研究对象外在美的观赏。在科学认识和理论创造的过程中,美的原则常常发挥着潜在的作用。科学理论的建立往往是从提出假说开始的,假说的核心观念常借助科学直觉而获得,这种科学直觉与美的启迪作用有着某种联系,历史上许多成功的科学家都有这种经验和体会。物理学家霍夫曼在总结爱因斯坦的科学成就时说:“爱因斯坦的科学理论最突出的就是它的美,爱因斯坦的方法在本质上是美学的,直觉的”。
用美的尺度来衡量理论成果,科学美与艺术美是有区别的。可以作这样的比方:科学美和艺术美各为一枚硬币,对艺术硬币而言,是“美”的一面朝前,“真”的一面在后;而科学硬币却相反,是“真”的一面朝前,“美”的一面在后。换句话说,欣赏艺术美是“美中见真”,领略科学美是“真中见美”。美国科学史家库恩甚至断言:“在建立新的学科理论时,美的重要性有时可以是决定性的”。
2 科学美的基本原则
科学美的基本原则必须在排除主观意识的前提下,从人类科技活动及其成果中提炼,阐发其美学内涵。
2.1简洁原则
所谓简洁,是指以简单的形式概括其深广的内容。自然造化似乎是极有心计的,它总是以最小的花费获得最大的效果,这就是自然界简洁性原则。反映物质运动的科学也理所当然地遵循着这一美学原则。简洁的科学理论可以直接、清晰、透彻地反映丰富的客观事实,也就是说,一种理论所要求的先决条件越少,而显示的信息容量越大,则科学价值和美学价值就越大。这里我们列举有关“审美度”的问题,可以帮助理解简洁美的内涵。
审美度,指人对事物审美感受的程度,是把造型设计美进行量化处理。最早它是由美国实验美学家柏克霍夫提出,并用公式表达:
M=O/C
(M是审美感受的程度,C是审美对象的复杂程度,O是审美对象的品级)
这个公式告诉人们,审美感受能力与复杂性成反比,从而暗示出“简洁”是获取美的一条捷径。此公式尤其在科学技术领域中被广泛应用,因此爱因斯坦主张将“简洁”作为科学的美学标准之一。
2.2新颖原则
所谓新颖,指人们于科学实践中,在传统的理论、学说中发现与现实相违的内容,从而引起怀疑、否定,并通过科学实验提出新的科学方法。因此“新颖”体现了科学的创造性特征,也是科学得以不断发展的前提。
新奇感,在科学审美活动中具有极为重要的意义,因为好奇心作为人们最原始的审美要求,作为“怀疑”的推动力,当它得到满足时,伴随而来的就是新理论的诞生,而新理论诞生的同时,更新的疑问又出现了。科学就这样在无止境的探索中发展,人的科学美感和审美心理素质也随之而提高。
除了简洁和新颖之外,有人将形式美法则中的“对称”和“和谐”也列入科学美的基本原则。
3 科学美的特征
3.1科学美的形态特征
3.1.1抽象性科学美是抽象思维的成果,往往缺乏一般美的直感性和形象生动性。它需要采用一种特殊语言来表达,而且只有充分懂得这些科学语言的人,或者说具有一定专业科学素养的人才能领会。
3.1.2启真性科学美以“真”为灵魂,这种“真”往往受“美”的启发。历史上许多科学发现和创造都与科学家的审美理想相关。比如狄拉克研究波动方程,当时已使波动和粒子都配备固有矩阵(数学方程美),但有一点不“真”,就是其中有一个解为负值,如果修改方程,必然破坏方程的平衡之美,为了使方程不动,狄拉克受到启发,预言有正电子的存在。后来安德逊果然发现了正电子,实现了狄拉克的预言,即狄拉克的方程之“美”,变成了物理现实中的“真”。
3.1.3稳定性科学理论、公式、定律等一旦形成观念形态后,一般不随外界环境的变化而变化,具有相对的稳定性和独立性,不受时代、地域、民族等条件的制约,所以反映这些观念形态的科学美也具有一定的稳定性。
3.2科学美的美感特征
科学美作为一种美的形态,当然也能使人产生美感,但这种美感不仅仅靠瞬间直觉而获得,还主要是通过心灵和理性为中介,进行深层的领悟。科学家由于灵感突发而解决了疑难问题所产生的愉悦,以及在经过艰苦的探索之后获得显著科学成果而产生的欣喜和激情,这种交织在科学家心里的特殊情感,就是科学美感。它不是生理的,而是精神性的。从本质上看,它是科学家对科学创造伟大力量的体验,这种体验既包括对自然界和谐之美的情绪体验,也包括一种踞高临下的优越感的体验。这种深层次的“理性美感”,正是与听一首动听的乐曲,欣赏一幅风景画时获得的浅层次的“感性美感”不同之处。
综上所述,美的四种基本形态可归纳如下:(待续)
编辑/姜如蓉