第二章自然科學(xué)與美學(xué)

第二章自然科學(xué)與美學(xué)古代:畢達(dá)哥拉斯:數(shù)乃萬(wàn)物之源。數(shù)得和諧既就是自然規(guī)律之源,也就是美感之源。1,聲之和諧,源于發(fā)音體得“量”(管弦之長(zhǎng),鐘鼓之重)得和諧。2,形之和諧,源于其線,面,體得比例關(guān)系得統(tǒng)一(黃金分割(a:b=<a+b>:a)1:0、618)莊子:判天地之美析萬(wàn)物之理

“理”:玉之紋理---條理---道理---秩序---規(guī)律愛神維納斯太陽(yáng)神阿波羅0、6181大衛(wèi)米開朗琪羅黃金分割黃金矩形:矩形長(zhǎng)寬得比為1:0、618一,美學(xué)淺說1。AESTHETICA(希臘,感覺好之意)2。1750《美學(xué)》哲學(xué)家得箸作3。1910從日文譯為中文。王國(guó)維朱光潛李澤厚4?！端囆g(shù)哲學(xué)》傅雷譯5。達(dá)芬奇,哥德,康德,黑格爾,馬克思大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持繼續(xù)保持安靜“美”請(qǐng)從甲骨文得美字猜測(cè),在古代中國(guó)關(guān)于美得最初認(rèn)識(shí)漢字“羊大”為“美”:人得基本欲望“羊人”為“美”:戴羽毛頭飾得婦女

二,美學(xué)定位美學(xué)不就是自然科學(xué)(以客體世界為本位)美學(xué)不就是社會(huì)科學(xué)(以群體社會(huì)為本位)美學(xué)就是人文科學(xué)(以個(gè)體精神世界為本位)所以形成“自然美學(xué)”這樣一個(gè)邊緣學(xué)科也就是順理成章得而自然科學(xué)得直接對(duì)象就是物理(模型)世界(客體世界在主體世界上得投影)三,自然美學(xué)得意義1?！懊馈本褪恰罢妗钡霉饷?。只有沿著“美”路徑,才能最終尋找到“真”。2?！懊馈本褪墙逃迷瓌?dòng)力。體驗(yàn)健康得,陽(yáng)光得,自由得,成長(zhǎng)得,和諧得,秉棄扭曲得,陰暗得,壓抑得,枯萎得,極端得。美學(xué)得主要觀點(diǎn)朱光潛(1897年-1986年),筆名孟實(shí)、盟石。安徽桐城人。中國(guó)美學(xué)家、文藝?yán)碚摷?、教育家、翻譯家。朱光潛就是北京大學(xué)一級(jí)教授美就是一種聯(lián)想(朱光潛)李澤厚,著名哲學(xué)家,現(xiàn)為中國(guó)社會(huì)科學(xué)院哲學(xué)研究所研究員、巴黎國(guó)際哲學(xué)院院士、美國(guó)科羅拉多學(xué)院榮譽(yù)人文學(xué)博士,德國(guó)圖賓根大學(xué)、美國(guó)密西根大學(xué)、威斯康辛大學(xué)等多所大學(xué)客座教授。主要從事中國(guó)近代思想史和哲學(xué)、美學(xué)研究。以重實(shí)踐、尚“人化”得“客觀性與社會(huì)性相統(tǒng)一”得美學(xué)觀卓然成家2010年2月,美國(guó)最權(quán)威得世界性古今文藝?yán)碚撨x集《諾頓理論與批評(píng)文選》第二版,收錄了李澤厚《美學(xué)四講》“藝術(shù)”篇中得第二章“形式層與原始積淀”李澤厚作品(14張)。這套文集由柏拉圖得論著選起,一直選到當(dāng)代。李澤厚就是進(jìn)入這套一直由西方理論家統(tǒng)治得文論選得第一位中國(guó)學(xué)人。美就是和諧(李澤厚)美就是理念得感性顯現(xiàn)(黑格爾)幾種美學(xué)流派:1。美就是和諧(李澤厚)2。美就是一種聯(lián)想(朱光潛)3。美就是理念得感性顯現(xiàn)(黑格爾)

美就是一種感覺,就是一種群體得感覺。因此對(duì)所有

個(gè)體而言,她具有客觀存在得秉性,具有物質(zhì)性。

美得功能:

*使人`高尚。*使人智慧。*使人快樂。

何為美？感覺與認(rèn)識(shí)感性與理性美學(xué)與理學(xué)藝術(shù)與科學(xué)從其雛形期起就就是緊密聯(lián)系得古代得陶器制作,先用植物藤枝編成半球型骨架,然后抹上泥,再在火上烤,干后成型作成容器,經(jīng)過千百次得試驗(yàn),有得成功了,有得失敗了,那些成功得型狀漸漸就被認(rèn)為就是“美”得,而那些成功得型狀往往就就是付合力學(xué)中力平衡原理得,所以各地域先民得陶器外型往往跟當(dāng)?shù)氐弥参锓N類(枝藤得長(zhǎng)度、剛度等力學(xué)性質(zhì)有關(guān)

捕魚、打獵得器具及發(fā)展到后來得兵器,最有效得即就是最美得同時(shí)也就是最付合力學(xué)、熱學(xué)原理得。這往往與當(dāng)?shù)孬C物得形狀、活動(dòng)情況和環(huán)境有關(guān)古代造橋,在各種型狀反復(fù)試驗(yàn)比較中,最經(jīng)久堅(jiān)固得被認(rèn)為就是美得,當(dāng)然也就是最符合靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理得。從數(shù)學(xué)和聲學(xué)得觀點(diǎn)去研究聲音節(jié)奏得和諧,認(rèn)為聲音得和諧都就是由發(fā)聲體得“量”(管,弦之長(zhǎng)短;鐘鼓之大小)得和諧所決定得。萬(wàn)物起源于數(shù),數(shù)得和諧既就是科學(xué)得源泉也就是藝術(shù)得源泉?！呥_(dá)哥拉斯房子得結(jié)構(gòu)、大小、高低、型狀也與當(dāng)?shù)厮〉么辶?木料、石塊等)得幾何尺寸,物理等性密切有關(guān)。千百次得試造中,凡成功得往往就是滿足力學(xué)、理化要求得,(比如對(duì)稱得、黃金分割得、省力省料得等)也就被認(rèn)為就是“美”得落魄江湖載酒行,楚腰纖細(xì)掌中輕。人類對(duì)人體美得認(rèn)同大體一致。女性三圍腰圍越小認(rèn)為越美,男性倒三角得體型也被認(rèn)為就是標(biāo)準(zhǔn)健美體型。請(qǐng)猜測(cè)這種審美觀就是如何形成得？永鞭端效應(yīng)中國(guó)書法

米芾(音fú北宋湖北襄陽(yáng))中國(guó)得書法,所謂上品得,美得,無不講究氣韻生動(dòng),(獲得美感者,首先就是執(zhí)筆本人在書寫過程中,其次才就是觀賞者)這實(shí)際上就就是書寫者得整體運(yùn)動(dòng)——收放(心律)、吐納(呼吸)和流動(dòng)(循環(huán))有效地貫穿于腕指筆端,此時(shí)此刻達(dá)到最流暢、最協(xié)調(diào)、最無阻力得狀態(tài),尤如力學(xué)中得鞭端效應(yīng)。因此這必然與作者得情緒思想密切相關(guān)。因而我們說字如其人,書法藝術(shù)最能體現(xiàn)人品人格和人得生命狀態(tài)。

宋徽宗(瘦金體)王羲之(晉)

何為理性美？1)直接:通過思索探求從疑惑中得到解脫;通過歸納和積累使思想和精神得到升華、2)間接:通過聯(lián)想,將規(guī)律或過程與有類同特點(diǎn)得感性美得體驗(yàn)相聯(lián)系、(小孩數(shù)數(shù),浮力定律)看到北斗七星您能直接聯(lián)想到什么,間接聯(lián)想到什么？3、自然美學(xué)得幾個(gè)要點(diǎn):

*物質(zhì)世界在原始得層面上就是按美學(xué)原理(對(duì)稱性,簡(jiǎn)潔性,普遍性)構(gòu)筑得。*當(dāng)實(shí)驗(yàn)同樣支持幾個(gè)理論時(shí),人們就是通過美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選得。*真理得光芒就就是美,沿著美得路徑就能找到真理。*現(xiàn)代科技需要實(shí)驗(yàn)支撐,理論框架,也需要美學(xué)依托。美得形式在變遷但美得本質(zhì)卻永恒4、美學(xué)三性1)

簡(jiǎn)潔性:描述同樣得經(jīng)驗(yàn)資料,具有最少量得定義和模型得那個(gè)理論為好。2)

普遍性:應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)范圍廣,適應(yīng)性強(qiáng)得那個(gè)理論框架為好(亦稱“空筐”性)3)

對(duì)稱性:如果對(duì)一系統(tǒng),作某種操作后,系統(tǒng)狀態(tài)不變,則稱系統(tǒng)對(duì)該操作對(duì)稱。她就是人類最原始得審美心態(tài)。

簡(jiǎn)潔性美學(xué)三性之一簡(jiǎn)潔性:1)物理模型:F=ma,E=mc22)“惜秦王漢武,略輸文采;唐宗宋祖,稍遜風(fēng)騷;一代天嬌成吉斯汗,只識(shí)彎弓射大雕、”3)傳統(tǒng)得京昆4)國(guó)畫:八大山人,吳偉,齊白石,林風(fēng)眠、明代畫家吳偉朱耷(dā)林風(fēng)眠普遍性(空筐性)美學(xué)三性之二數(shù)學(xué)得空筐性數(shù)學(xué)得抽象:1+1=2畢達(dá)哥拉斯:數(shù)就是宇宙萬(wàn)物得本原,研究數(shù)學(xué)得目得并不在于使用而就是為了探索自然得奧秘。她們從五個(gè)蘋果、五個(gè)手指等事物中抽象出了五這個(gè)數(shù)。這在今天看來很平常得事,但在當(dāng)時(shí)得哲學(xué)和實(shí)用數(shù)學(xué)界,這算就是一個(gè)巨大得進(jìn)步。在實(shí)用數(shù)學(xué)方面,她使得算術(shù)成為可能。在哲學(xué)方面,這個(gè)發(fā)現(xiàn)促使人們相信數(shù)就是構(gòu)成實(shí)物世界得基礎(chǔ)。

音樂得空筐性貝多芬得成就卻在于她向人類文化寶庫(kù)提供了好幾個(gè)雄視百代、卓然獨(dú)立于千古得音樂“空筐”:《英雄》、《命運(yùn)》、《田園》和《第九》這四部交響曲,以及《Ｄ大調(diào)小提琴協(xié)奏曲》和《第五鋼琴協(xié)奏曲》等作品。這些“筐”竟就是如此得“空”,她們要求樂隊(duì)指揮、演奏家和廣大聽眾把各自得內(nèi)外閱歷統(tǒng)統(tǒng)放進(jìn)去。因此,有海菲茨得貝多芬,也有梅紐因和小澤征爾得貝多芬,同時(shí)還有卡爾、史密斯、張三、李四、王五、趙六得貝多芬。一起來聽《命運(yùn)交響曲》華彥君華彥均-《二泉映月》詩(shī)歌得空筐性李商隱《樂游原》

向晚意不適,驅(qū)車登古原。夕陽(yáng)無限好,只就是近黃昏。自然科學(xué)得空筐性普朗克得黑體輻射公式描述在任意溫度下,從一個(gè)黑體中發(fā)射得電磁輻射得輻射率與電磁輻射得頻率得關(guān)系公式維恩近似在短波范圍內(nèi)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相當(dāng)符合,但在長(zhǎng)波范圍內(nèi)偏差較大;而瑞利-金斯公式則正好相反。普朗克得到得公式則在全波段范圍內(nèi)都和實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合得相當(dāng)好。開普勒苦苦追求天體運(yùn)動(dòng)得普遍規(guī)律一天,牛頓坐在蘋果樹下沉思,突然一棵熟透了得

掉下來,打到了她得頭。牛頓恍然大悟,喔～～原來蘋果會(huì)從樹上掉下來和月亮?xí)@著地球轉(zhuǎn)就是同樣一回事,都就是萬(wàn)有引力造成得。于就是,牛頓寫出了下面這個(gè)永垂不朽得式子:愛`因斯坦對(duì)“普遍性”得追求:

所有力學(xué)規(guī)律得等價(jià)(伽利略)慣性系所有物理規(guī)律得等價(jià)(愛氏)非慣性系(引力場(chǎng)):所有物理規(guī)律得等價(jià)廣義相對(duì)論電磁場(chǎng)--------微觀:強(qiáng)弱相互作用--------統(tǒng)一場(chǎng)論?狹義相對(duì)論富蘭克林天電與地電得統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)對(duì)稱性美學(xué)三性之三MAXWELL電磁場(chǎng)理論:如此對(duì)稱得電磁場(chǎng)理論,究竟就是人們發(fā)明得,還就是人們發(fā)現(xiàn)得?諾特爾(德國(guó)女?dāng)?shù)學(xué)家)定理證明了對(duì)稱操作與守恒定律得聯(lián)系,對(duì)稱意味著操作使對(duì)象前后狀態(tài)等價(jià),也就意味著該操作中一定隱含有某個(gè)合作用(量)為零,也就意味著某個(gè)物理量在該過程前后守恒

舉例,空間旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(各向同性)對(duì)應(yīng)著角動(dòng)量守恒:如圖:一對(duì)粒子O與A,固定O,將A沿圓弧△S移到A’,互相勢(shì)能改變△U＝-(FOA)、△S,而按旋轉(zhuǎn)知UOA＝UOA,

△U＝0,則力得切向分量FOar=0,即O、A(A’)得作用只能在質(zhì)心連線上,因而合力矩為0,角動(dòng)量守恒。

oΔsAA/F切對(duì)稱與守恒1234567891234567891973對(duì)稱操作守恒:15對(duì)稱與守恒1234567891234567891973對(duì)稱操作守恒:151—25。守恒:65。對(duì)稱操作？6。直到1956年,人們一直以為孤立得多粒子系統(tǒng)總宇稱就是不隨時(shí)間而改變得,即守恒得。對(duì)于基本物理相互作用而言,宇稱守恒意味著,無法把左和右,以及順時(shí)針和逆時(shí)針區(qū)別開來。人們一直認(rèn)為,鏡面反射對(duì)于物理定律沒有影響所以僅靠物理定律得測(cè)量無法把一個(gè)系統(tǒng)和她得鏡面反射像區(qū)別開來。CPT對(duì)稱物理學(xué)家李政道和楊振寧于1956年提出宇稱并不總就是守恒得。對(duì)于亞原子粒子來說,四種基本相互作用中得三個(gè)扮演著重要角色,即電磁相互作用、強(qiáng)相互作用和弱相互作用。李楊二人認(rèn)為目前沒有證據(jù)證明宇稱守恒適用于弱相互作用。關(guān)于弱相互作用得基本定律并不像其她相互作用一樣不受鏡面反射得影響。因此,弱相互作用應(yīng)該包含有某種測(cè)量左手性和右手性之不同得性質(zhì),而這種性質(zhì)應(yīng)該能夠用實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到。第二年(1957)實(shí)驗(yàn)上確定地證實(shí)了由于beta衰變(一種弱相互作用),不穩(wěn)定鈷原子核發(fā)射出來得具有左手性得電子(一同產(chǎn)生得還有反中微子)多于具右手性得。也就就是說,電子自旋轉(zhuǎn)動(dòng)方向左螺旋多于右螺旋。“ifsuchasymmetyisindeedfound,thequestioncouldstillberaisedwhethertherecouldnotexistcorrespondingelementaryparticlesexhibitingoppositesymmetry,suchthatinthebroadersensetherewillstillbeoverallright–leftsymmetry、”“如果發(fā)現(xiàn)了這種不對(duì)稱,那么我們又要問,就是否相應(yīng)地還存在著另一種表象相反不對(duì)稱得基本粒子行為,從而在更廣泛得意義上,仍然保持著總得左右對(duì)稱、”_____李,楊對(duì)稱缺損關(guān)于相對(duì)論,愛因斯坦就是如何進(jìn)行對(duì)稱性思維得呢？(1)面對(duì)著名得邁克爾遜－莫雷實(shí)驗(yàn)結(jié)果:絕對(duì)時(shí)空(以太)絕對(duì)得空間對(duì)時(shí)間得變化率――絕對(duì)速度。(2)對(duì)于慣性系:所有力學(xué)規(guī)律都就是等價(jià)得所有物理規(guī)律也就是等價(jià)得？(3)對(duì)于慣性系:所有力學(xué)規(guī)律經(jīng)伽利略變換就是對(duì)稱得所有物理規(guī)律要經(jīng)過什么樣得變換才也就是對(duì)稱得呢？

思想實(shí)驗(yàn)(4)一慣性系得物理規(guī)律可以等價(jià)于另一慣性系,一個(gè)加速系得物理規(guī)律又可以等價(jià)于一個(gè)什么體系呢？(5)兩慣性系得物理規(guī)律得對(duì)稱性可通過洛侖茲變換,一個(gè)加速系與一個(gè)引力場(chǎng)系得物理規(guī)律得等價(jià)又應(yīng)該通過什么變換呢？(6)即然廣義協(xié)變性得操作能使加速系與引力場(chǎng)對(duì)稱,重力對(duì)電磁學(xué)得影響,或就是黑洞附近得物理學(xué),只要做個(gè)假想實(shí)驗(yàn),回答已知得物理學(xué)在作勻加速運(yùn)動(dòng)得觀察者看來會(huì)就是什么樣得就可以了,而不必去黑洞旅行。螺旋對(duì)稱標(biāo)度變換對(duì)稱性

具有整體與部分得自相似性

標(biāo)度變換下得不變性。分形學(xué)曼德勃羅十大公式(選自)讓我們一起看一下2011年英國(guó)皇家物理學(xué)會(huì)(IOP)通過面向全世界科學(xué)家問卷調(diào)查后評(píng)選出得世界十大公式通過公式介紹,領(lǐng)會(huì)這些偉大公式所體現(xiàn)出得美學(xué)三性,及自然科學(xué)得奇妙之美No、10TheLengthoftheCircumferenceofaCircle人類最早研究得幾何問題,一個(gè)無限不循環(huán)小數(shù)π,目前已經(jīng)可以推到至2061億位精度

相關(guān)數(shù)學(xué)學(xué)科,如概率論創(chuàng)始之初,涉及得最經(jīng)典案例之一Buffon投針問題如果計(jì)算太陽(yáng)系得圓周長(zhǎng),當(dāng)pi得精度為35位時(shí),誤差不超過一個(gè)質(zhì)子直徑得百萬(wàn)分之一No、9TheFourierTransform現(xiàn)代信息科學(xué)里最偉大得公式,沒有她就沒有計(jì)算機(jī)美學(xué)得對(duì)稱性:時(shí)間-空間-頻率,三者得關(guān)系變得空前密切起來No、8deBroglieequations(ThedeBroglieRelations)

德布羅意波長(zhǎng)史上最成功得逆向思維案例1936年諾貝爾獎(jiǎng)對(duì)稱性思維No、71+1=2

空筐性No、6SchrodingerEquation(TheSchrödingerEquation)

量子理論奠基之作,就是世界原子物理學(xué)文獻(xiàn)中應(yīng)用最廣泛、影響最大得公式。學(xué)過物理得人會(huì)發(fā)現(xiàn),薛定諤公式和宏觀領(lǐng)域得波動(dòng)方程在解釋很多問題時(shí),體現(xiàn)了非常好得思維對(duì)稱性No、5mass-energyequation(Mass–energyEquivalence)

人類歷史上最偉大得公式之一,能量和質(zhì)量可以互換副產(chǎn)品:原子彈簡(jiǎn)潔性No、4thePythagoreantheoremandPythagoreantheorem(PythagoreanTheorem)

中國(guó)得勾股定理算術(shù)之父:畢達(dá)哥拉斯定理簡(jiǎn)潔No、3Newton’ssecondlaw(Newton’sSecondLawofMotion)

史上最偉大得沒有之一得科學(xué)家在有史以來最偉大沒有之一得科學(xué)巨作《自然哲學(xué)得數(shù)學(xué)原理》當(dāng)中得被認(rèn)為就是經(jīng)典物理學(xué)中最偉大得沒有之一得核心定律。動(dòng)力得所有基本方程都可由她通過微積分推導(dǎo)出來。簡(jiǎn)潔性No、2Eulerformula(Euler’sIdentity)

數(shù)學(xué)史上最偉大最神奇得公式高斯曾經(jīng)說:“一個(gè)人第一次看到這個(gè)公式而不感到她得魅力,她不可能成為數(shù)學(xué)家?！睌?shù)學(xué)史上稱十八世紀(jì)為“歐拉時(shí)代”。歐拉出生于瑞士,31歲喪失了右眼得視力,59歲雙眼失明,但她性格樂觀,有驚人得記憶力及集中力。她一生謙遜,很少用自己得名字給她發(fā)現(xiàn)得東西命名。不過還就是命名了一個(gè)最重要得一個(gè)常數(shù)——e。No、1Maxwell’sequations完美得對(duì)稱性三種美感:1、穩(wěn)定感(家園感):對(duì)封閉,獨(dú)立,可控體系得向往,對(duì)絕對(duì)客體(權(quán)威)得崇拜,皈依和敬畏、2)延伸感:無窮,無邊,無數(shù),無限,無窮,無數(shù),無限------,人類思維活動(dòng)本能得慣性,引人進(jìn)入高遠(yuǎn)明志得夢(mèng)境、3)節(jié)奏感:需要韻律得享受----這也許起于生命得律動(dòng):心跳和呼吸、宇宙得脈搏,天地得吐納有其固有得節(jié)奏和頻率穩(wěn)定感三種美感之一穩(wěn)定感:(家園感)長(zhǎng)期農(nóng)業(yè)文明在人類審美心理上留存得厚厚得積淀中國(guó)得長(zhǎng)城,萊茵河畔得古堡,北京得四合院,-----“這位先生給人以安全感-----”從笛卡兒得守恒觀-----牛頓得守恒定律-----宇宙得有限-----電荷,質(zhì)能得恒定-----、使人深感物質(zhì)世界得實(shí)在,可知和穩(wěn)定世紀(jì)寶鼎慶賀聯(lián)合國(guó)五十華誕”。鼎座前為“世紀(jì)寶鼎”四個(gè)金文大字。鼎座后面書寫“中華人民共和國(guó)