簡論科學與藝術

軒書科

【摘 要】科學揭示宇宙的奧秘，藝術揭示情感的奧秘。本文從科學與藝術的區別與聯系、相通性及二者相互融合的典范三個角度論述了科學與藝術的關系。

【關鍵詞】科學；藝術；關系

翻開唐詩宋詞，簡潔而精確地描寫自然及其變化規律的篇章比比皆是。王灣的《次北固山下》，用“嘲平兩岸闊，風正一帆懸；海日生殘夜，江春入舊年?！睅讉€小句，就生動地表現潮汐運動、晝夜交替、春冬更新的自然景觀。許多古代詩篇，把自然現象及規律描寫得精練至極，因此成為珍貴的科學資料。例如，世界上最早的日食記載及“日食”一詞，就出自《詩經·小雅·十月之交》，“十月之交，朔月辛卯，日有食之，亦孔之丑”；而天文學家推算，公元前776年十月初一正是辛卯日，早上七時到八時，確有過日食，與詩經的描寫完全吻合。地震和地殼運動的最早記載，也出自《詩經·小雅·十月之交》，“百川沸騰，山家卒崩。高岸為谷，深谷為陵。”許多描寫自然規律的詩篇，隨著歲月的流逝，不僅顯示出千古的藝術魅力與藝術價值，而且彰顯出永恒的科學價值。

1 科學與藝術的區別與聯系

科學是關于自然、社會和思維的知識體系?？茖W的任務是揭示事物發展的客觀規律，探求客觀真理，作為人們改造客觀世界的指南。藝術是通過塑造形象具體地反映社會生活、表現作者思想感情的一種社會意識形態。藝術起源于人類的社會勞動實踐，是一定社會生活在人們頭腦中的反映的產物。

科學與藝術，兩者既有聯系，又有區別。主要是目的相同，側重點和方法有別。

科學強調客觀理性，重實驗、重推理，主要靠理智，以抽象思維為主。藝術強調主觀感受，重想象、重美感，主要靠激情，以形象思維為主?？茖W是人類對自然規律的不斷揭示、發現和描述，是從個別中揭示一般，從個性中抽象出共性，并且是永遠無止境地探索、發現、描述。藝術是人類對客觀自然的主動性認識，是從一般中發現個別，從共性中求異、求新、求創造。在創造的過程中，表現出的是人類的精神世界。

科學與藝術都源于人類活動最高尚的部分，都依賴于人頭腦中的創造力，都追求著深刻性、普遍性、永恒和富有意義，都擔負著追求“真善美”的共同使命。

2 科學與藝術的相通性

物理學家、諾貝爾獎獲得者李政道先生說：“科學與藝術的共同基礎是人類的創造力，它們追求的目標都是真理的普遍性。它們像一枚硬幣的兩面，是不可分割的。”畫家吳冠中說：“科學揭示宇宙的奧秘，藝術揭示情感的奧秘?！睈垡蛩固拐f：“真正的科學和真正的音樂需要同樣的思維過程?！?/p>

從1987 年起，李政道先后多次與藝術家合作創造藝術作品，舉辦“科學與藝術”研討會，并出版了《科學與藝術》的大型畫冊。在中國高等科學技術中心舉行的國際會議上，李政道則用科學家獨具的生動語言簡捷地向藝術大師解釋超弦理論，“想象用一根三維的線來繡一幅二維的圖，可以繡出人、馬、馬車和許許多多其他東西。再想象這根線可以按任何方式運動，一根三維空間的線的運動就產生了人、馬等整個二維圖象的運動?！崩羁扇敬髱熃涍^潛心思考，一反他傳統的筆法，揮灑出這幅“超弦生萬象”的抽象水墨彩色畫。生動地創造出與超弦理論既有聯系，又有獨特藝術意境的會議主題畫，這幅畫富有詩意地描繪出萬種粒子及其激發態如何從一根超弦的振動所產生。

李政道1926年生于上海。李可染1907年出生，1989年去世。科學與藝術的結合，引出了一段李政道與李可染相知相惜的忘年交故事，他們對于科學藝術的見解不謀而合。李可染先生曾感嘆道，他一生畫的都是平和的風景題材，但聽了科學家描述重離子碰撞奇景，也不禁為科學的壯觀所感染，平生第一次畫出抗衡、對撞的畫面，落筆時，心都在跳。20年后，李可染先生的夫人、著名雕塑家鄒佩珠將這幅寓意無窮的畫作化為栩栩如生的三維造型藝術，借二牛抵角相峙、一觸即發的瞬間動態，展示了科學與藝術的相知相通、相輔相成、相生相長。2006年底，主題為“科學與藝術”的雕塑“落戶”清華科技園，這一雕塑也成為李政道八十壽誕的生日禮物。清華科技園將“科學與藝術”主題雕塑永久安放于園區廣場中央，成為彰顯園區文化的一大人文景觀。

因此，我們可以說，藝術是情感化的科學，科學則是精確化的藝術。

無論說“科學與藝術是一枚硬幣的兩面”，還是說“藝術是情感化的科學，科學是精確化的藝術”，闡釋的都是藝術與科學的關系。這種關系在設計藝術中表現得最為突出。藝術與科學的分離導致技術產品的丑陋和人情味的缺乏，設計藝術的目的是尋求在設計藝術中實現“藝術與科學的統一”，以創造出合乎人的物質和精神需要的產品。 設計藝術是藝術與科學的融合。

3 科學與藝術相互融合的典范

愛因斯坦是舉世公認的科學巨擎。1905年，愛因斯坦以其天才般的睿智，在兩條基本假設下，建立“狹義相對論”，顛覆牛頓的絕對時空觀。愛因斯坦還是一個造詣很深的藝術家，這一點很少人知曉；對愛因斯坦與藝術的關系，也幾乎很少人去關注。作為科學家中的藝術家，愛因斯坦是很有造詣的小提琴家，還能彈一手好鋼琴，常常同普朗克在一起演奏貝多芬的作品。最意味深長的是，鋼琴演奏者是量子論創始人普朗克，小提琴演奏者則是相對論創始人愛因斯坦，而量子論和相對論共同構筑二十世紀物理學的兩大支柱。藝術為科學家提供攀登科學頂峰的靈感，給科學家帶來巨大的創造力，這是一段科學與藝術完美結合的佳話。

達·芬奇則是古今罕有的藝術泰斗，其名畫《蒙娜麗莎》所刻畫的神秘微笑，幾百年來令世人所仰慕，他的作品既展現高超的藝術表現技巧，又科學地運用透視學、光學與解剖學原理，惟妙惟肖，生動自然，洋溢著人文主義的思想光芒，其繪畫技巧及透視學、解剖學原理等至今還被廣泛地借鑒和運用。他最早提出直升機的設想，他繪制的人體解剖素描出現在后世的醫學教材中，他對植物的組織結構與分類的研究成為植物學的先導。是科學的視野與情操，把達·芬奇推升到常人不可企及的藝術巔峰。

今天的人們已經習慣了為達·芬奇高超的繪畫技藝所折服，但卻鮮有人了解他在科學領域的作為。他思想深邃、博學多才，不但是個大畫家，同時還是一位建筑師、發明家、解剖學家、雕塑家、數學家、音樂家、物理學家和機械工程師。他懷著永無休止的探索精神去研究自然和人生的一切奧秘，他把藝術和科學、理智和情感、形體和精神熔于一爐，繼承和發揚了前人的人文主義思想和現實主義表現手法，把藝術推進到一個前所未有的高度，也為自然科學的發展作出了巨大貢獻。大師留下的長達7000多頁的手稿（現存約5000多頁）至今仍在影響著科學研究，這些手稿被稱為是一部真正的“15世紀科學技術百科全書”。著名科學史家丹皮爾說得好：“如果他當初發表了他的著作的話，科學一定會一下就跳到一百年以后的局面。……如果真有這種情況發生的話，人類的學術和社會的演變一定都會大不相同了。”在對這些手稿的解讀中，我們能強烈感受到這位在藝術領域萬眾景仰的“巨擎”，在科學領域同樣卓越千古。

在達·芬奇的手稿中，各種機械圖占據了首要地位。這些圖中既有他想象設計的機械，也有大量對當時已有機械的改進設想。達·芬奇對飛行有著深深的迷戀，能自由翱翔于天際是他最大的抱負之一。他設計過飛行器的圖樣，提出過坦克車的設想，還發明了降落傘、機關槍、手榴彈、坦克車、潛水艇、雙層船、殼戰艦、起重機等等。達·芬奇于1483在在一本記事簿上繪制了人類第一個降落傘的設計圖，他在這張設計圖旁邊寫到：“如果有人用一大幅涂上樹膠的麻布，每邊長12碼，高12碼，那么不論他從多高處跳下來，都不會受傷?！边@一構思經由英國人尼古拉斯實驗證明確實可行，尼古拉斯依照達·芬奇設計的方法制造了一個降落傘，由一個離地面3000米高的熱氣球上跳下，結果安然無恙。尼古拉斯說：“縱使500年后才驗證這個構思，達·芬奇在天之靈也會感到欣慰。”

在愛因斯坦和達·芬奇心目中，藝術和科學之所以具有永恒的魅力，是因為它們是無限的、永遠也沒有止境的外在世界。愛因斯坦說，物理給我知識，藝術給我想象力，知識是有限的，想象力是無限的。正是藝術和科學有機融合，給了他們無限的創造力。兩位巨人，分屬不同的時代，他們所留下的思想改變人們對世界的看法、光耀科學與藝術的天空?？茖W與藝術的融合在兩位巨人的身上得到最完美的體現，而科學與藝術的融合源于科學教育與藝術教育結合。

[責任編輯：湯靜]