物理學(xué)和藝術(shù)的統(tǒng)一

物理學(xué)和藝術(shù)的統(tǒng)一大家都知道，物理學(xué)和藝術(shù)各自有其專門的研究領(lǐng)域，各自從不同的途徑、不同的角度、不同的層次、用不同的方法，幫助人類去認(rèn)識世界和改造世界。然而，它們卻如同一對孿生兄妹，形影不離地發(fā)展著。事實上，物理學(xué)和藝術(shù)之間存在著交叉，存在著滲透，存在著融合，它們有相通之處，有內(nèi)在的統(tǒng)一性。正如1970年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者阿爾分所說：“像畫家運用色調(diào)，雕刻家利用石膏，音樂家通過音符來表達自己的見解和感受一樣，科學(xué)家們是通過似乎是周圍的濃縮物的公式和定理來表現(xiàn)自己的高水平的美感的?！眻D圖1升普勒的行星協(xié)奏萌古希臘人曾強烈地致力于自然界中和諧的研究，并認(rèn)為音樂僅是自然界和諧中的一種。德國物理學(xué)家開普勒曾說：“天體的運動只不過是一首歌，一首連續(xù)的、有幾個聲部的歌?！痹谒磥?，有聲的樂調(diào)固然很美，但有調(diào)無聲的仙曲則更美，因為它只對人類的靈魂吹奏。他反復(fù)計算了有關(guān)行星近日點和遠日點的運動速度和各種比例關(guān)系，并從研究一首古老的名為《和諧的序曲》的樂曲中受到啟發(fā)，終于得到了（這里T為行星繞日運動的周期，D為行星距太陽的距離）的關(guān)系，進而譜寫了行星運動這首不能為聽覺所感知，卻可以為思維所理解的“直接用樂譜、廣為使用音樂語言”的行星協(xié)奏曲（如圖1所示），并通過他的行星運動第三定律表達出這首樂曲的主調(diào)。眾所周知，皮埃爾?居里夫婦開創(chuàng)了原子時代，導(dǎo)致了原子能應(yīng)用的研究?？墒?，由此而產(chǎn)生的原子核裂變的應(yīng)用和原子彈的研究，卻是在20世紀(jì)40年代才興起的。但詩人安德烈?貝雷早在1919年就寫下了這樣的詩篇：“居里的實驗室里，世界在爆炸，用的是原子裂變的爆炸；一道道電子流，成了無形的大屠殺?！蔽锢韺W(xué)與詩歌、音樂之間的融合是如此玄妙，這深刻揭示了科學(xué)與藝術(shù)之間內(nèi)在的必然聯(lián)系。物理學(xué)與藝術(shù)的交融、統(tǒng)一，除了音樂、詩外，從不同角度描述，還有不同的表現(xiàn)。從靜態(tài)角度來看，形式美的組合規(guī)律-簡單性、對稱性、和諧統(tǒng)一性等是科學(xué)與藝術(shù)都共同遵循的特性。就簡單性而言，藝術(shù)創(chuàng)作的目標(biāo)是追求簡約，渴望簡單?？茖W(xué)的偉大目標(biāo)是“要從盡可能少的假設(shè)或公理出發(fā)通過邏輯演繹，概括盡可能多的實驗事實?！痹诶L畫、雕塑、建筑等藝術(shù)中，講究均衡、對稱之美，將節(jié)奏、韻律視為藝術(shù)的生命。物理學(xué)中，描述自然的基本規(guī)律-守恒定律都各自與某種對稱性緊密相連。被稱作“美學(xué)上真正完美的對稱形式”的麥克斯韋方程組、狄拉克系列方程和楊-密爾斯規(guī)范場理論等，都具有同樣對稱、優(yōu)美、整齊的形式。藝術(shù)家將相互對立、相互排斥的因素組合在一起形成和諧的、比非對立因素的統(tǒng)一更具有美的魅力。物理學(xué)則將包含整體有機性、整體內(nèi)部諸要素之間的對稱性、比例協(xié)調(diào)性和結(jié)構(gòu)合理性、運動發(fā)展具有的規(guī)律性、物質(zhì)系統(tǒng)之間的相似性等納入一個和諧統(tǒng)一的總體。從動態(tài)角度來考察物理學(xué)與藝術(shù)的內(nèi)在統(tǒng)一性，可以看到：自古至今在藝術(shù)美的鑒賞與創(chuàng)作中，人們曾一次一次地體驗過朦朧的“美”；在科學(xué)認(rèn)識的歷史長河中，人們曾發(fā)現(xiàn)過“混沌之道”。對于文藝作品，無論是創(chuàng)作還是欣賞，人們都講求“韻味”。從創(chuàng)作者來說，是他通過匠心營造的“意境”，為欣賞者提供審美再創(chuàng)造的空間；對欣賞者而言，是他們在此基礎(chǔ)上通過悉心體味、領(lǐng)悟而獲得審美再創(chuàng)造的具體感受。在人類對自然界進行探索和科學(xué)認(rèn)識的進程中，方法論上存在著樸素整體論f傳統(tǒng)分析論f科學(xué)系統(tǒng)論這樣一個螺旋式的上升過程，與此過程相應(yīng)的是三個不同的發(fā)展階段，即遵循著模糊f清晰f模糊