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科學中的美
◎ 物理方程式是造物者的詩篇。它們是科學里最終極的客觀的美。
我是研究物理學的，物理學的發展有4個階段：先是實驗，或者是與實驗有關系的一類活動。從實驗里的結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，最后理論架構要跟數學發生關系。在這4個不同步驟里都有美，美的性質當然也不完全相同。
實驗里美的標準例子就是虹和霓現象。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，霓是大一點的弧，是50度的弧，是反過來紅在里面紫在外面。這個規律，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，了解以后發現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反射，在霓里是兩次內反射。經過這樣一次或兩次反射后，就會出來42度或50度的弧。一個人了解到這點后，他對于這個很美的現象認識又深入了一層，他的感受是一個更進一步的美的感受。再進一步到理論架構。19世紀中葉，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象的根源，這更進一步了。再上一層是數學，麥克斯韋方程式是在19世紀中葉推導出來的，一個世紀后，到了20世紀70年代，物理學家才了解原來麥克斯韋方程式的結構有極美的純數學根源纖維叢。纖維叢是數學觀念，這個數學觀念在發展時與物理學沒有關系、與實際現象沒有關系，這就又到了一個最高境界，使我們知道原來世界上非常復雜、美麗的現象最后的根源是一組方程式，就是麥克斯韋方程式。于是，發現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對于宇宙結構的了解，最后的最后就是一組方程式，是牛頓的運動方程式、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，小到基本粒子內部，時間上長到100億年，短到10的負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。可以說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、人的結構，世界上的一切都在詩人寫下來的詩句里濃縮，這個就是物理學最后想達到的。
這些方程式的內涵往往隨著物理學的發展而產生新的當初完全沒有想到的意義。可以想象，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現原來它的含義遠遠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生的不同了解，與人們在運用這些方程式的時候有同樣的效果。
所以詩人對于科學的美曾經有過一些描述。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構的物理學家的了解，是一種力量的美。了解這些以后會產生巨大的影響，所以蒲伯（英國詩人），在牛頓故去后這樣表述他，“自然與自然規律為黑暗隱蔽！上帝說，讓牛頓來！一切遂臻光明”。人類從遠古以來就知道有日月星辰的運動，這些運動有自身的規則，可是在規則里又有一些不規則的變化，這是很奇怪的現象，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、行星的運轉，甚至對于星云，對一切天空的現象有了非常準確的描述。這是人類歷史上非常重要同時也非常美的一個新發展。
這些詩所描述的是物理學的美，給我們的感受是這些詩人所描寫的。可是如果進一步思考，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支配著宇宙間的一切，所以科學里最終極的美與人類沒有關系。換句話說，這些美是客觀的美，是與人類沒有關系的。我想這與莊子所講的“天地有大美而不言”是有密切關系的。
藝術中的美
◎ 藝術中的美離不開人類，與科學中的終極之美不同。科學中的美是無我的美，藝術中的美是有我的美。
藝術跟物理學不同，沒有如物理學一般清楚的發展過程。事實上，人類對于藝術的了解遠遠早于人類對科學的了解，如3000多年前，商朝鑄造師已經有非常美的藝術感。一個商朝的小型犀牛青銅器，現存于舊金山博物館，被作為鎮館之寶，據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，現在則是無價之寶。另一個商朝青銅器，叫做觚，現存于美國華盛頓佛利爾美術館，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，更不會有藝術理論，可是他們對美的感受已經達到了極高的境界。可以分析一下，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。這顯示出藝術中的美離不開人類，與科學中的終極之美不同。科學中的美是無我的美，藝術中的美是有我的美，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構，我想也可以用來分辨科學中的美和藝術中的美的基本不同。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的精髓，道出人類怎么感受藝術中的美。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的語言來講叫做雙曲線，商朝的人當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。
西方藝術幾千年來的發展是向寫實方向發展，而東方的藝術是向寫意方向發展。為什么遠古就有不同的發展方向呢？這是一個非常重要的學問，應有更多的人去做這方面的研究。西方在19世紀才認識到寫意的美的重要意義，從而發展出印象派。所以印象派之所以出現，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展，發展出印象派以及19世紀后的種種新流派，也從而產生了多元的審美觀。至20世紀初，畢加索和勃拉克把多元審美觀更具體化，從而創建立體派，立體派的出現是藝術界的大革命。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，不過據我所知現在還沒有成定論。從其畫作顯示出畢加索對于藝術的美，他看到了一個新的方向，而這個方向有著長遠影響，這個革命帶來了20世紀眾多的新嘗試。畢加索是一個天才，他既有眼光、有魄力，又有技巧，創新的嘗試非常之多，可他的創新中也有怪異、不堪入眼、扭曲了美的含義的嘗試。
我是研究科學的，科學追求的是認識和理論與理解造化，并從而于這些認識中窺見大美。我認為，藝術正向完全背離造化的方向發展，將會與美漸行漸遠。
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