论述科学与美学的关系

论述科学与美学的关系学生姓名：杜雨萱指导老师：陈宇虹内容摘要科学和艺术这两种文化结构，可以激励人们去实现这种科学美学的理想，对其表现出极大的热忱和献身精神。这种科学美学理想是科学研究最有力、最高尚的动机；是美学发展史上最权威、最有价值的引路灯。科学与美学这两种文化结构，在心理学因素上的这种相通，正说明它们必将在更深层的文化结构上达到统一。关键词科学美学研究相互影响DiscussestherelationshipbetweenscienceandaestheticsAbstractBothscienceandartculturestructurecaninspirepeopletoachievethescientificandaestheticideal，andmakethemshowgreatenthusiasmanddedicationtoscienceandart.Thisscientificaestheticidealisthemostpowerfulandthenoblestmotivetoscientificresearch；isthemostauthoritativeandthemostvaluablestreetlamponthehistoryofaesthetics.Thesamepsychologicalfactorsofbothscienceandartculturestructure，statingthattheywillsurelyachieveunityonthedeeperculturalstructure.KeywordsScienceAestheticResearchInteractioneffect论述科学与美学的关系一、传统的认知观念应当承认，美学的传统主要还是属于艺术的，而不是属于科学的。黑格尔曾经对美学做了这样的界定：“美学的研究对象就是广大的美的领域，说得更精确一点，它的范围就是艺术，或者说就是美的艺术。”他强调，美学所讨论的“并非一般的美,而只是艺术的美。”因此，他认为这门学科的正当名称应是“美的艺术的哲学”。黑格尔对美学的界定，清晰地说明在他那里，科学不是美学的研究对象。这样一种学术传统，显然非常不利于科学美学的成长和发展，因为它很可能被边缘化，甚至不被所谓正统的美学所承认。在传统的文化学研究中，人们形而上学地把科学与美学这两种文化结构对立起来，不但忽视了它们之间的相互联系和相互影响，而且也忽视了它们的统一。高度发展的科学看起来好像与艺术没有共同之处，科学几乎和其他传统的文化完全隔绝。但这种情况是不可能长期存在下去的，因为没有任何文化能够脱离科学，科学作为文化的一个要素，也会对整个美学文化背景产生积极的影响。的确，科学中的美和美感与艺术中的美和美感有着很大的差异。例如艺术中的美往往是直观的，而科学中的美往往是抽象的；艺术中的美感往往停留于感性层面，而科学中的美感往往进入理性层面；艺术中的审美经验往往比较“通俗”，易为大众所接受和认同；而科学中的审美经验往往比较“深奥”，需要经过专门的训练和培养，才能认识和体验到这种美。但是，这种差异并不影响人们对科学进行美学研究。二、认知观念随着发展而改变近百年来，由于自然科学的迅速发展，积累了很多有关自然科学理论中美学问题的素材。很多自然科学家，例如彭加勒、海森堡、爱因斯坦、狄拉克等，从各自的科研实践出发，发现了科学理论的审美价值。他们竭力呼吁自然科学和美学的结合。爱因斯坦是积极主张沟通科学与美学之间关系的科学家之一。他始终坚持要以一个科学艺术家的身份，对自然科学成就进行科学美学的鉴赏，然后才能对它的科学内容进行评论。1952年10月24日，爱因斯坦在同香克兰的谈话中谈到迈克尔逊的工作时说：“我总认为迈克尔逊是科学中的艺术家。他的最大乐趣来自实验本身的优美和所使用方法的精湛。他从来不认为自己在科学上是个严格的‘专家’,但始终是个艺术家。”爱因斯坦认为迈克尔逊对判定实验的本质有一种本能的感觉，这是迈克尔逊最实在的天才标志。而迈克尔逊之所以具有这种本能的感觉，在很大程度上要归功于他对科学具有一种艺术家的感触和手法，尤其是对于对称和形式有着敏锐的感觉。这就是说，爱因斯坦认为迈克尔逊具有沟通科学与美学这两种文化结构的能力。近来，和杨振宁也大谈特谈“科学与艺术”和“美与物理学”。李政道认为，艺术不仅可以帮助和理解诸如超弦这种深奥的科学理论，而且还可以触发科学家的思想火花。他说，科学和艺术的关系“是与智慧和情感的二元性密切关联的。伟大艺术的美学鉴赏和伟大科学观念的理解都需要智慧。但是，随后的感受升华和情感又是分不开的。没有情感的因素，我们的智慧能够开创新的道路吗？没有智慧，情感能够达到完美的成果吗？它们很可能是确实不可分的。如果是这样，艺术和科学事实上是一个硬币的两面。”阿尔伯特·亚伯拉罕·迈克尔逊李政道三、科学与美学之间的相互作用过去人们总认为科学研究依靠的是逻辑思维，并不需要、而且还要竭力避免形象思维。20世纪的物理学家认为这种看法是十分片面的。形象思维不但有助于人们对深奥理论的理解，而且能使研究者得到启发。无论是量子理论的提出，还是相对论的发现，都离不开形象思维的作用。要发挥形象思维在科学研究中的作用，就要求科学家具有艺术家的修养和气质。正因为科学研究需要逻辑思维和形象思维的有机结合，所以就形成了科学家创造科学艺术品时独特的艺术风格。许多卓越的科学家，同时也是出色的艺术家，或具有很高的艺术素养。海森堡的学生布洛赫就曾评价他的老师是一个卓越的钢琴家。布洛赫说：“海森堡最奇特的品质之一是他在处理问题时所表现出来的那种几乎万无一失的直觉，以及他的解答似乎自天外飞来的那种非凡方式。”而这正是与著名钢琴家李斯特相似的品质。当年李斯特发现自己弹的三度和五度音阶不够流畅后，曾坚持不懈地用整整一年时间来改进这些音阶的演奏。而海森堡在对物理学重大问题的思考中感到某些技巧不熟时，也会产生这种“现象”。沃纳·海森堡弗朗茨·李斯特薛定谔波动力学的创立，说明现代科学发展同样也必须对科学与艺术这两种文化结构进行交融研究。薛定谔从毕达哥拉斯有关科学美的论述中得到启发：一根振动着的弦，实际上包含着他梦寐以求的那种正整数的序列；如果我们把这根弦的两端连结在一起，那么振动着的弦就会形成一个振动的圆环，这个振动的圆环必定是整数倍的波长。这实际上就是玻尔的电子轨道条件。当我们计算一下玻尔轨道中一个电子的德布洛依波长，那么便可以得出一个美妙的结论——波长正好适合电子运动轨道的条件。薛定谔的这个科学思想纯粹是音乐式的。琴弦、风琴管的振动符合波动方程。从音乐的音程理论来说，一个波动方程，只要附加一定的数学条件，便会产生一个数列。薛定谔决心根据音乐理论的结构原则，创造一种新的原子理论。结果他如愿以偿，求得了电子的波动方程。这个方程有着巨大的威力，用它可以完美地解释微观粒子的运动，就像用牛顿方程解释宏观物体的运动一样。我们只要用这个方程求出一个具体体系的特定解(本征值)，就可以得到这一体系的全部信息。薛定谔方程就如同是音乐中的拍频一样，只要有一个音频基准，就可以根据音程理论，得到全部谐音的频率差信息。如此美妙的方程，谁能想到正是科学与美学两种文化结构交融的结果呢？埃尔温·薛定谔薛定谔方程参考文献[1]黑格尔：《美学》第1卷，朱光潜译，商务印书馆1979年版[2]《爱因斯坦文集》，商务印书馆，1977年[3]李政道：《科学和艺术——一个硬币的两面》，《中国大学人文启思录》第3卷,华中理工大学出版社1999年版[4]海森堡,《物理学和哲学》，商务印书馆，1981年[5]贝尔纳：《科学的社会功能》，商务印书馆，1982年