文藝與科學的美麗邂逅

王淦生

羅素說，“有三種單純而強烈的激情支配我的一生。那就是：對愛的渴求，對知識的追求，對人類苦難痛徹肺腑的憐憫。”愛與憐憫，是我們對世界的感覺，屬于情感層面;而對知識的追逐，是我們對真相的探索，屬于理性層面。理性與感性在此交匯，藝術與科學在此相融。

兔女郎與登月車

◎阮 直

科學技術的發展，讓那些神奇、美妙的神話都失去了神秘;人類探索未知的領域，讓一個個世界之謎昭然若揭。魔術好看，可謎底無聊，但人類終不能為了保護虛擬的神話不揭示世界的真相吧。因為科學能使科學家看到宇宙的規律與秩序，這不僅是科學家的責任，也是人類科學求索未知的終極追求，但不是科學家的大眾處于審美狀態的生活才更有趣味。

在這一點上我驚嘆美國人的詩性心靈與他們的幽默。根據美國宇航局網站上記錄的“阿波羅11號”通訊檔案，1969年7月20日，在休斯敦地面指揮中心的埃文斯對在太空中準備登月的宇航員說：“有人要你們在月球注意一個帶著大兔子的可愛姑娘。在一個古老的傳說中，一個叫嫦娥的中國美女已經在那里住了4000年……你們也可以找找她的伙伴——一只中國大兔子。這只兔子很容易找，因為它總是站在月桂樹下。”“阿波羅11號”宇航員科林斯立刻回答說：“好的，我們會密切關注這位兔女郎。”當時，在科林斯留守“哥倫比亞號”指令艙中，他的同伴阿姆斯特朗和奧爾德林正準備乘“飛鷹”號登月艙登陸月球。美國行星科學家勒科達瓦拉說：“這真是一件值得分享的軼事，看起來，奧爾德林和阿姆斯特朗44年前就已經在月球上尋找‘嫦娥’和‘玉兔’了。”

美國科學技術人員不僅研究航天科學技術，對于一個當時并沒有交往國家的古老神話也了如指掌。他們是科學家，但他們的內心更洋溢著詩情畫意，科學家并沒有把月亮單純當作一個星球來研究，在登月之前，他們的對話不是在說月球的月貌與地球有哪些不同，哪些礦物質與地球的有別，而是想到了中國神話中那個嫦娥美女與她的兔子，并知道她們在月球上居住了4000年。這可是一分一秒都很寶貴的時間，他們卻聊了這些不“科學”、沒啥科學價值的“廢話”。可就是這些“廢話”，如今在我們的心中是那樣的美好。

這是有完整錄音的一段檔案，在嫦娥二號飛天的當日央視新聞播放了這段錄音，這段錄音令我熱淚盈眶。人類美好的詩性情懷沒有因為科學的探索而失去魅力，文學的形象沒有因為國家體制的不同而被阻隔。在美國宇航人的心中，嫦娥是最先登月的人，誰都知道這是一個神話，可誰都知道這個神話的美麗：人類精神世界里美好的形象不在于兌現，而在于具有創造性的想象力。

人類的生存與發展離不開科學與智慧，但更離不開精神與情感。科學只能滿足我們的頭腦，并不能滿足我們的精神。人類的審美情感需求大于科學需求，大于探索需求。所以，我從不擔心科學的發展會讓我們的生存狀態處于像知道了勝負再去看足球比賽那樣的索然無味之中。

正像埃文斯對太空中準備登月的宇航員說的那些有審美詩性的話，無論人類從事什么樣的偉大事情，那顆詩性的心靈永不泯滅，這不是因為我們都是詩人，而是人的靈魂中都常駐著美好，美好的東西才不朽，嫦娥、玉兔、桂樹一定比登月車還永恒。

（摘自《重慶晚報》）

多維解讀

一、讓科學家有一顆求美求善的心

科學研究的意義在于求真。但是我們不能在獲取知識和真理的同時而將那些同樣是人類創造的屬于精神和情感的東西（諸如神話傳說、人倫信仰等）一概抹殺。就像上世紀60年代美國的那批宇航人，他們既有科學家嚴謹、求真、務實的精神，又有詩人般詩性、求美、浪漫的情懷。同樣，科學家還得有一顆對倫理道德的敬畏之心，像“基因編輯嬰兒”這類有悖人倫的“科研”應當三思而行。

二、讓優美的神話插上科學的翅膀

“嫦娥號”是我國首顆繞月人造衛星。它以中國古代神話人物嫦娥命名，由中國空間技術研究院承擔研制。將人造衛星命名為“嫦娥號”，體現出命名者的詩性和創意，它使得科學的“求真”與文藝的“求美”和諧統一，中國古老的神話傳說亦會借這顆衛星傳遍世界乃至宇宙。其實，很多的神話傳說給了科學家們以創造發明的靈感，而今，人們正借助科學技術讓這些神話傳說得以變為現實。科學給一個個美麗的神話傳說插上了騰飛的翅膀。

三、讓科學之真文藝之美完美交融

一個人要在這個世界上生存，真善美這“三核”缺一不可。我們應追求道德之善，追求科技之真，追求文藝之美，以此來提升我們的修養，陶冶我們的情操，豐富我們的知識，強化我們的生存技能。像愛因斯坦既有科學精神，又有宗教情懷;蘇步青既是數學家，又是詩人;袁隆平是農學家，還是一位小提琴愛好者……可見，求真、向善、求美之間非但不會互相排斥，反而可以相得益彰，使一個人發展得更全面、更健康、更均衡，從而更易于成功。

當數學遇到音樂

◎〔英〕格里·貝利

最近，聽到一首以“圓周率”數字為樂譜的鋼琴曲，雖奇特，卻優美。公元5世紀，中國南北朝時期的數學家祖沖之率先計算出“圓周率”小數點后7位的π值。縱觀數學史，從公元前20世紀計算出點后一位數，到公元20世紀計算到點后億萬位數。“圓周率”神奇無限，也讓藝術家們著迷。于是，才有了將若干位數字演化為音符的奇想。

當數學遇到音樂，會怎樣？最直觀的是，作為記錄音樂的樂譜就以數字為基礎：五線譜以高低音符構筑，猶似數字的級進;簡譜所用的阿拉伯數字，從1到7，更體現出音樂在數字上的奇妙構成。

“圓周率”的琴聲未絕，眼前又浮現出古希臘數學家、哲學家畢達哥拉斯的身影。他認為“萬物皆數”“數是萬物的本質”。他將其黃金分割公式置于“萬物”之中，并有一個音樂化的表述：太陽、月亮、星辰的軌道，與地球的距離之比，分別等于三種協和的音程，即八度音、五度音、四度音。更進一步，他以聲學的物理方式在一條弦上撥一個音，再在兩條弦上撥響它的第五度和第八度音。結論是：三條弦的長度之比為6：4：3。通過數學和物理現象之間的聯系，畢達哥拉斯認為：音程的和諧與宇宙星際的秩序相對應，音樂亦在“萬物皆數”的范疇中。這位數學家對琴弦長度與協和音程關系的演算，為后來音樂的“五度相生律”奠定了基礎。

17世紀，在西方巴洛克時期，巴赫的名作《十二平均律鋼琴曲集》運用了一個新的音律。這個音律，解析了自然存在的半音關系。從物理學上看，以頻率標注的音高，每升高一個八度，頻率翻番。比如1975年最終確認的國際標準音A，其震動為440Hz，升高一個八度就是880Hz。然后，從數學上看，將八度音程等分12份，于是，就有了半音。再做計算，相鄰半音的頻率比為：2的1/12次方。這就出現了音樂上的“十二平均律”。

這些計算，對數學家來說未必高端，但對于藝術家卻太過復雜。當然，音樂家不問計算。他們只是感到，帶有數學復雜性的半音，豐富了音樂的表現力。嚴謹的德國人巴赫注意到“十二平均律”的科學與藝術優勢，從1722年到1744年，他寫了24首鋼琴曲，組成兩卷本的《十二平均律鋼琴曲集》。在紛紜數字的背后，出現了被譽為“音樂圣經”的美妙樂音。

其實，在中國明代萬歷二十三年（1595年），律學家、歷學家、音樂家朱載堉就完成了他的《樂律全書》。其中，就論述到了“十二平均律”。還是在萬歷十一年（1584年），百年之后巴赫才誕生，這位明朝王子就已經作了“十二平均律”的演算——勻律音階的音程，可取2的12次方根。這是音樂史上的一個重大發現。來自西方的傳教士忙不迭地經過絲綢之路，競相把朱載堉的“十二平均律”帶到西方。

當數學遇到音樂，無序的自然之聲成為有序的音樂之聲，讓原始聲音演化為有律樂音。于是，從玄妙的數學世界走到美妙的藝術世界，數學讓音樂更美麗。

我們發現，以枯燥演算得出的“十二平均律”經典公式，催生出許多美麗的音樂。巴赫的《十二平均律鋼琴曲集》與其說是一個科學的數字排列，不如說是一次絕美的數學藝術的演繹。其中，開篇第一首“C大調前奏曲”，雖只運用自然音體系的三和弦與七和弦，卻有著極致的優美，以至于讓后人以它作為典雅高潔、流暢動聽的圣歌《圣母頌》的鋼琴伴奏。

在醉人樂聲響起的那一刻，數學與音樂合成一道絢爛的霓虹——這就是當數學遇到音樂時，兩個領域共同煥發出的全部魅力。

（摘自《讀者》2018年第12期）