簡論藝術與科學的關系

楊璐璐

摘 要：當今世界，第六次科技革命如東方噴薄欲出的紅日，催生以知識文明為特征的新型人類文明。知識文明最需要的是人才，一個有科學創新能力的人不但要有科學知識，還要有文化藝術修養。藝術與科學有著緊密的聯系。

關鍵詞：藝術；科學；創新

當今世界，第六次科技革命如東方噴薄欲出的紅日，催生以知識文明為特征的新型人類文明。知識文明最需要的是人才，特別是大師級人才。人才強國已成為我國國家戰略。回顧2005年7月29日，溫家寶總理到醫院看望錢學森，談論的中心內容是我國科技發展戰略與人才發展戰略問題。其中，錢老將藝術思維與科學創新的關系問題作為一個特別重要的問題提出。這個問題作為對一代巨擘的懷念而在全國傳播開來。作為一個文藝理論研究者，對錢老之思和以身說法，令筆者深思。很長一個時期以來，在璀璨的科學星空中追尋著科學大師的成才之路和思維方法。

一、錢學森之思

錢老在與溫總理的交談中談道：“一個有科學創新能力的人不但要有科學知識，還要有文化藝術修養。沒有這些是不行的。小時候，我父親就是這樣對我進行教育和培養的，他讓我學理科，同時又送我去學繪畫和音樂。就是把科學和文化藝術結合起來。我覺得藝術上的修養對我后來的科學工作很重要，它開拓科學創新思維。現在，我要宣傳這個觀點。”

“您講的很重要。”溫家寶頻頻點頭，“像您這樣的老一代科學家不僅科學知識淵博，而且文藝修養也很高。李四光先生就會譜曲，您也是一樣。可能就是藝術方面的修養，使您的思想更開闊。而現在學理工的往往只鉆研理工，對文學藝術懂得很少，這不利于全面發展。”

錢學森坦誠建言：“現在中國沒有完全發展起來，一個重要原因是沒有一所大學能夠按照培養科學技術發明創造人才的模式去辦學，沒有自己獨特的創新的東西，老是‘冒不出杰出人才。這是很大的問題。”

正好在4個月前的3月29日，錢學森在醫院同記者以自己的親身體會談到科學技術和藝術的關系。錢學森說：“有趣的是，加州理工學院還鼓勵理工科學生提高藝術素養。我們火箭小組的頭頭馬林納就是一邊研究火箭，一邊學習繪畫，后來他還成為一位抽象派畫家。我的老師馮·卡門聽說我懂得繪畫、音樂、攝影這些方面的學問，還被美國藝術和科學學會吸收為會員，非常高興，說我有這些才華很重要，這方面我比他強，因為他小時候沒有我那樣的良好條件。我父親錢均夫很懂得現代教育，他一方面讓我學理工，走技術強國的路；另一方面又送我去學音樂、繪畫等藝術課。我從小不僅對科學感興趣，也對藝術感興趣，讀過許多藝術理論方面的書。這些藝術上的修養不僅加深了我對藝術作品中那些詩情畫意和人生哲理的深刻理解，也讓我學會了藝術上大跨度的宏觀形象思維。”

錢學森提出的問題，富有哲理性，就藝術與科學的關系的自我個性剖析，卻是一個帶有共性的問題。大凡科學家，其科學技術成果，都與藝術造詣密切相連。例如，文藝復興的三杰之一的列昂納多·達·芬奇是一位思想深邃，學識淵博，多才多藝的畫家、寓言家、雕塑家、發明家、哲學家、音樂家、醫學家、建筑工程師……他一面熱心于藝術創作和理論研究，一面研究自然科學。為了真實感人的藝術形象，他廣泛地研究與繪畫有關的光學、數學、地質學、生物學等多種學科。他的藝術實踐和科學探索精神對后世產生了重大而深遠的影響。

在我國，地質學家李四光學過作曲；數學家蘇步青、華羅庚、谷超豪均愛古典詩詞；中國近代地理學和氣象學的奠基人竺可楨不僅西學淵博，國學功底也極深厚；數學家陳省身九旬高齡聆聽金庸的報告；建筑學家梁思成和數學家丘成桐都酷愛中國古典文學……作為科學家、藝術家的李政道評論說：“藝術和科學都是對稱與不對稱的巧妙組合。”

二、科學與藝術的“非歐幾何平行線”

中國古人認為“物藝相通”，即科學和藝術、物質和精神是互相融通、互相為用的。杜甫有詩云：“細推物理須行樂，何用浮名絆此身。”在科學與藝術之間，對于外部世界的探討經常是殊途同歸，以各自相對獨立但又有某種相似性的范式，分別獨立地得到了在本質上相同（或者至少是相近）的結果。這就是在科學與藝術的認識軌道上非歐幾何學的平行線。

1905年愛因斯坦發表《論動體的電動力學》，提出了狹義相對論，帶來了對于自牛頓經典力學出現后所形成的時空觀的根本性變革。按照相對論觀點，空間和時間都不再像牛頓時代所認為的那樣是絕對不變和彼此獨立無關的，而是彼此相互聯系，并與參考系、與觀察者的運動狀態有關。尤其是，當觀察者以可與光速相比的速度運動時，所觀察到的情形會與在遠低于光速運動的日常情況下觀察到的情況有所不同。愛因斯坦的相對論，從根本上改變了人們的時空觀。

就人的智慧而言，分為“性智”和“量智”，二者是相通互補的。愛因斯坦認為：“音樂和物理領域中的研究工作在起源上是不同的，可是被共同的目標聯系著，這就是對表達未知的東西的企求……它們互相補充著。”多數領域是兩種智慧的結合，只是主要特征屬于“性智”或“量智”，如數學、自然科學、系統科學、軍事科學等10大科學技術主要表現為“量智”；而文藝創作、文藝理論、美學以及各種文藝實踐活動主要表現為“性智”。

需要說明的是，科學工作往往是從一個猜想開始，然后才是科學論證。也就是說科學創新的思想火花是從不同領域的大跨度聯想激活的。而這正是藝術家的思維方法，即形象思維；接下來的工作是進行嚴密的數學推導計算和嚴謹的科學實驗驗證，即邏輯思維。換言之，科學工作是源于形象思維，而終于邏輯思維。在想象中，最重要的是聯想。而藝術是聯想的翅膀。

藝術是美學的科目，美學是“一個人或一種事物具有的品質或品德的綜合，它愉悅感官或使思想，或使精神得到愉快和滿足”。亞瑟·米勒以充分的證據斷定：就如同龐加萊對時間和同時性的洞察力啟發了愛因斯坦、幫助他發現相對論一樣，他的多維概念同樣刺激了畢加索，后者由此將幾何學作為一種新的藝術語言。同樣經由法國數學家的思考所引導，物理學家和藝術家開始探尋問題的答案——愛因斯坦從時間切入，而畢加索從空間切入，兩人都在尋找對“絕對”物體的表達方式。與囿于歐幾里得三維空間的傳統畫家和物理學家不同，他們摒棄了這種方式，因為一個物體的外形、位置、速度和時間性取決于觀察者的視點，唯一能夠對它進行客觀表達的方式是放棄所有預先的參照物，并將所有的視點同時考慮進去。正是通過引入視角的相對性，他們才得以追求絕對。

馬克思說，人類按照美的規律創造。這是人從事創造的規律。科學也不例外。科學美原本就是“精確科學中的含義”。科學，歸根到底是一種追求美的活動，它的成果不是別的，乃是具有美的吸引力的藝術品，體現著美的法則。

——和諧美。海森堡認為：“美是各部分相互之間以及整體之間的真正的協調一致。”縱觀各門科學用以表現自然規律的范型都是協調和諧的，諸如哥白尼的“日心”模型、門捷列夫的元素周期表等都給人一種精神的愉悅。

——生動美。活躍、有趣，無窮的生命力。法拉第贊美煤炭說：“喂，難道你們不高興知道漆黑的、骯臟的煤塊，怎么變成明晃晃的光源么？”赫爾芩在論證活生生的科學活動成為科學書籍時說：“大概每一個稍微慣于思索的青年人腦中都會有這樣的疑問：‘為什么大自然中的一切都這樣歡樂、聰明、活潑而有生氣，但是在書本上同樣是這些東西，卻如此枯燥難讀，如此晦澀而死氣沉沉呢？難道這是人類語言的本質？我以為不然，依我之見，這應歸罪于不清楚地理解和笨拙地敘述。”科學探索實踐活動與書本成了迥然相反的兩種存在。

——簡明美。統一性、普適性、抽象性、完整性都屬于簡明美的范疇。切爾納特說：“藝術有一個不可少的特征：簡明，不管完成一種藝術品是多么復雜。”英國大詩人、劇作家莎士比亞說：“簡潔是智慧的靈魂。”烏申斯基也說：“人類的認識就是把一個變成許多，再把許多變成一個。”羅森認為愛因斯坦的科學活動，“目的在于求得簡單性和美”。愛因斯坦自己也說：“一切科學的偉大目標是尋求一個能把觀察到的事實聯結在一起的思想體系，它將是有最大可能的簡單性”“人們總是以最適當的方式來畫出一幅簡化易領悟的圖像”。

——新奇美。奇異、差別、新鮮、不落俗套是新奇美的具體表述。科學中的新奇不是刁鉆古怪，而是令人吃驚的意外景象，意料之外與情理之中。新奇的魅力十分巨大，它號召吸引多少科學家去為科學獻身。

參考文獻：

[1]劉兵.在物理學與藝術之間對世界之認

識的平行性[J].科學,2004(6).

[2]王梓坤.科學發現縱橫談[M].北京:北京

師范大學出版社,2006.

（渤海大學藝術學院）