科学与艺术文章

创造力：科学和艺术的共同基础 李政道 艺术和科学的共同基础是人类的创造力，它们追求的目标都是真理的普遍 性。 艺术，例如诗歌、绘画、音乐等等，用创新的手法去唤起每个人的意识或 潜意识中深藏着的、已经存在的情感。情感越珍贵，反响越普遍，跨越时空、 社会的范围越广泛，艺术就越优秀。 科学，例如天文学、物理学、化学、生物学等等，对自然界的现象进行新 的准确的抽象，这种抽象通常被称为自然定律。定律的阐述越简单，应用越广 泛，科学就越深刻。尽管自然现象不依赖于科学家而存在，但对自然现象的抽 象和总结是一种人为的、属于人类智慧的结晶，这和艺术家的创造是一样的。 在科学中，人们研究物质的结构，知道所有组织都是由分子、原子构成， 原子又都由原子核和电子构成，原子核又由质子、中子组成，质子、中子又由 夸克组成等等。人们认识了物质的基本结构，进而去认识世界和宇宙。 科学技术的应用形式会不断发生新的变化，但其科学原理并不随这些应用 而改变，这就是科学的普遍性。 在 19 世纪和 20 世纪之交，科学上有两个关键性的发现，它们看上去似乎 有些神秘，与我们的日常生活无关。一个是迈克尔逊和莫雷在 1887 年做的光速 实验，另一个是普朗克在 1990 年发现的黑体辐射公式。前者是爱因斯坦狭义相 对论的实验依据，后者为量子力学奠定了基础。正是有了相对论和量子力学， 20 世纪的科技发展，如核能、原子物理、分子束、激光、X 射线技术、半导体、 超导体、超级计算机等等，才得以存在。因此，科学原理应用越广泛，在人们 社会生活中的表现形式也越多样化。 科学家追求的普遍性不同于自然现象的普遍性，是人类对自然现象的抽象 和总结，适用于所有的自然现象。它的真理性植根于科学家以外的外部世界， 科学家和整个人类只是这个外部世界的一个组成部分。艺术家追求的普遍真理 性也是外在的，植根于整个人类，没有时间和空间的界限。尽管科学的普遍性 和艺术的普遍性并不完全相同，但它们之间有着很强的关联。因此，科学和艺 术的关系是同智慧和情感的二元性密切相联的。对艺术的美学鉴赏和对科学观 念的理解都需要智慧，随后的感受升华与情感又是分不开的。没有情感的因素 和促进，我们的智慧能够开创新的道路吗？而没有智慧的情感能够达到完美的 意境吗？所以，科学和艺术是不可分的，两者都在寻求真理的普遍性。普遍性 一定植根于自然，而对自然的探索则是人类创造性最崇高的表现。事实上如一 个硬币的两面，科学和艺术源于人类活动最高尚的部分，都追求着深刻性、普 遍性、永恒和富有意义。 科学和艺术的对话 每年的 5 月和 10 月，著名物理学家李政道先生都要从大洋彼岸回到中国。 在北京短暂的逗留期间，李政道先生总要特意邀请几位艺术大师相聚。 科学大师和艺术大师之间不仅仅是友谊，他们共同探索着科学与艺术通过 绘画形式的交流和对话1987 年以来，李政道先生每年都邀请著名画家为物 理科学的前沿学科专题作画，科学大师则是这项工作的总策划。 曾参与绘画创作的画家有：李可染、吴作人、黄胄、华君武、常沙娜 诸位艺术大师，赫赫有名。 绘画的主题是：高温超导、超弦、量子引力、重离子碰撞、粒子物理、表 面物理尖端科学，深奥、神奇。 大象无形大象无形 表面物理是现代物理中发展最快的领域之一，我国在这一领域一直十分活 跃。 中国有两个表面物理的国家实验室，一个在上海，另一个在北京。1991 年 5 月，中国高等科学技术中心举办的表面物理国际学术研讨会，邀请了美国、 日本和中国的权威人士作学术报告，并进行广泛的学术交流。 年轻的艺术家鲁晓波依据汉砖上的朱雀浮雕，精心构思，为本次学术会议 创作了这幅主题画。朱雀是古代兵阵中前队的旗帜标志，寓意着物理学的最前 沿。画家用二维手法描绘的张开双翅的朱雀，背后透射出一个玄妙的多层世界。 画中鸟的羽翼显示出丰富的三维细节，意指只有仔细研究二维的外表，才能真 正了解三维的内涵。 简单与复杂简单与复杂 20 世纪后半叶，非线性科学理论使科学家对世界深层次的和谐秩序美有了 新的领悟。他们认识到，自然界按照共同的统一性存在着，体现着令人惊叹的 简单性和一致性。在统一的大自然中又有无穷无尽的特殊性和多样化，简单中 蕴含着无限的复杂性。正因为世界是非线性的，世界才是多姿多彩的。 1996 年 5 月，中国高等科学技术中心举办了“复杂性对简单性”国际学术 研讨会，吴冠中教授为会议创作了主题画“流光” 。他从清代国画大师石涛 的画论中得到灵感。 “山川、石物之具体：有反有正、有偏有侧、有聚有散、有 近有远、有内有外、有虚有实、有断有连” ， “笔与墨会，是为细温。细温 不分，是为混沌。辟混沌者自一以分万，自万以活一” 。在艺术大师眼中， 复杂的天地万物形态各异，运动不息，变化无穷，又互有联系，有各自和共同 的规律，映照出了“分形” 、 “混沌”现象的神韵。 吴冠中教授为这幅“简单与复杂”的抽象画取名“流光” ，并为画题写了如 下的诗句 点、线、面， 黑、白、灰， 红