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楊振寧在中國美術館講述——
美在科學與藝術中的異同
楊振寧在演講中 諶強 攝
編者按:
4月18日,由中國美術館主辦的“大師講大美”學術講壇講座在京舉行,著名科學家、諾貝爾物理學獎獲得者楊振寧作了題為“美在科學與藝術中的異同”的演講。講座開始前半小時,本報記者來到中國美術館學術報告廳,就見到樓道中提前預約的聽眾已經排起密密麻麻的長隊。據了解,“大師講大美”學術論壇系列講座是中國美術館于2015年正式推出的高端學術類公共教育品牌,旨在為公眾提供豐美的精神食糧,不但從多角度探討與“美”相關的話題,而且強調其內容的跨界性、學術性和社會性。
講壇的策劃者全國政協委員、中國美術館館長吳為山告訴記者,全民素質的提高,公共藝術服務是一個重要途徑。中國美術館應將當代文化資源以美的形式傳播,使中華美學精神和民族的人文理想滋潤大眾,讓文化大師的境界起到引領作用。
“科學中最終極的美是客觀的”
眾所周知,藝術與美有著密切關系,而科學與美的關系則很少有人知曉。對此,楊振寧從物理學角度對科學之美進行了詮釋與解讀。他將物理學的發展分為實驗、唯象理論、理論架構與數學四個階段,認為這四個發展階段都有美的存在,且美的性質不盡相同。
以虹與霓為例,很多人都覺得很美,為何?楊振寧從實驗層面分析,虹與霓都是圓弧,各自遵循著一個規律:虹是一個42度的圓弧,紅色在外,紫色在內;霓是一個50度的弧,紅色在內,紫色在外。這一規律所產生的現象,幾乎任何人看后都會產生美感。到了唯象理論層面,就會發現,虹和霓是水珠對陽光全折射的結果。虹的小水珠是一次內反射,霓的小水珠是二次內反射,“了解到這點后,人們對于美的感受又深入了一層。”楊振寧指出,19世紀中葉,英國物理學家麥克斯韋寫下一個方程式,徹底解釋了一切折射現象的根源,人們對美的認識便上升到理論框架層面。到了20世紀70年代,物理學家們又了解到,麥克斯韋方程式有極美的純數學根源,即纖維叢。在這之前,沒有人認為這一數學觀念與物理學有任何關系。楊振寧表示,“發現這一非常復雜、美麗的現象產生的根源只是一個麥克斯韋方程式,人們對美的感受就到了一個最高層面。”
楊振寧介紹,對于宇宙,其實可以通過一組方程式來了解,包括牛頓的運動方程、麥克斯韋的方程、愛因斯坦的狹義與廣義相對論方程、狄拉克方程和海森伯方程。“這不多的幾個方程式,主宰了我們所看到的一切非常復雜的現象,當你懂得它們的威力時,就會發現其所散發著的一種物理學的美。”楊振寧頗有感慨地說,空間大至星云群,小至基本粒子內部;時間長至一百億年,短至10-28秒,都受到了這幾個方程式的控制,“這是一種大美”。
楊振寧將這些方程式看做造物者的詩篇,“詩篇就是用最濃縮的語言掌握了人的感情,并隨著人的成長而產生新的含義。物理學也一樣,這些方程式往往隨著物理學的發展產生新的、當初所完全沒有想到的意義。”詩人對于科學之美確實曾有過一些描述。英國詩人布萊克(W.Blake)寫過一首有名的詩:“一粒沙里有一個世界,一朵花里有一個天堂。把無窮無盡握于手掌,永恒寧非是剎那時光。”這首詩與中國古代文學家陸機在《文賦》中所寫的“觀古今于須臾,撫四海于一瞬”有著異曲同工之妙。楊振寧認為,了解這些后,就會發現物理學所產生的巨大影響。如英國詩人蒲柏(A.Pope)在牛頓去世后這樣描述牛頓:“自然與自然規律為黑暗隱蔽:上帝說,讓牛頓來!一切遂臻光明。”人類從遠古以來,就知道有日月星辰的運動,這些運動遵循著一些規則,而規則中又有一些不規則的變化,人類想要了解又不能理解,最后牛頓寫下了牛頓方程式,對這些現象做了準確描述,楊振寧表示,“這是人類歷史上非常重要、也是非常美的一個新發現”。
關于這些物理學之美,楊振寧認為,詩人們描述得清晰、到位,但缺少一種莊嚴感,神圣感,初窺宇宙奧妙的畏懼感,不同于籌建哥德式(Gothic)教堂的建筑師們所要歌頌的崇高美、靈魂美、宗教美、最終極的美。“遠在沒有人類的時代,這些方程式就已經支配著宇宙間的一切了。所以,科學中這個最終極的美是客觀的。”楊振寧總結科學之美時說道。
從認識“造化”中窺視藝術之美
物理學的一些方程式在人類產生之前就已支配宇宙,但人類對于藝術的了解,則遠遠早于對科學的了解。早在3000多年前,商朝青銅器的鑄造師就已經有極美的藝術感。楊振寧表示,“這些鑄造師恐怕不懂甲骨文,更不會有藝術理論,但他們對美的感受已達到極高境界,其制作出來的青銅器非常美,且有不同的美法。”
以商朝小臣艅青銅犀尊與青銅觚為例。楊振寧分析認為,小臣艅青銅犀尊的美是童稚型的、直覺的、形似的美;青銅觚的美是思考型的、抽象的、神似的美。“比較顯示,與科學中終極的美不同,藝術的美離不開人類。”楊振寧表示,王國維在《人間詞話》中用來描述詩詞結構的概念———“無我”與“有我”,也可“拿”來分辨科學之美與藝術之美,“科學中的美是‘無我’的美,藝術中的美是‘有我’的美。”
那么,人類是怎樣感受藝術之美的呢?唐朝畫家張璪曾說過“外師造化,中得心源”,概括描述了藝術的真正精神。以此為標準,楊振寧認為,小臣艅青銅犀尊是“外師造化”,是鑄造師看到的一個真正犀牛的美,是寫實的美;青銅觚是“中得心源”,用雙曲線來表現它的形態之美,“商朝的鑄造師當然不知道什么叫做雙曲線,可是他用直覺感覺到了這個抽象之美,這就是寫意的美。”
西方到19世紀才開始認識到寫意美的重要意義,并發展出印象派以及其他種種新流派,從而產生了多元審美觀。到了20世紀初年,畢加索(Picasso)與勃拉克(Braque)把這種多元審美觀更加具體化,創建了立體派。“立體派的出現是藝術界的大革命”,楊振寧指出,畢加索在其藍色時代(BluePeriod)創作的畫作“LaVie”與其立體主義時代(CubismPeriod)創作的畫作“ThreeMusicians”呈現出不同的藝術之美,后者顯示,畢加索對于藝術之美的探索開始了一種新方向,并對藝術發展產生了長遠影響。
楊振寧表示,畢加索作為一名美術“天才”,既有眼光,有魄力,又有技巧,有創新。但在創新之間所產生的“怪異”,則扭曲了美的含義。“我是研究科學的,科學追求的是認識與理解造化,從而自這個認識與理解中窺視大美。”楊振寧認為,藝術向完全背離造化的方向發展,將會與美漸行漸遠。
講座結束后,吳為山館長陪同楊振寧先生一行參觀黃賓虹紀念特展。 張麗 攝
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講座結束后,為加強聽眾與大家之間的溝通與了解,主辦方還特意增加了楊振寧先生與聽眾的互動環節。本刊擷取部分精彩問答內容,以饗讀者。
問:您是一位物理學家,精通數學,數學中有方程式,您能否也為藝術寫一個方程式?
答:藝術的美是不能用一個方程式“捕捉”下來的。當然這并不代表藝術的美跟科學的美沒有共同點,兩者用同一個“美”字,絕不是偶然。但是,美是一個非常復雜的觀念,不但藝術之美不能用一個方程式來描述,科學之美也不能用一個方程式來描述,它們各是由很多方程式綜合描述的。
問:有人說,清華大學近60年沒有培養出像您這樣的大師,您怎么看?
答:這個問題是很多人都想要問的問題,其實很簡單,科學的發展是要有一個過程,這個過程是要有一個傳統。西方科學發展到今天,我想有三四百年的傳統,中國要想在三四十年把三四百年的傳統濃縮起來,一下子發展,是不可能的。并不是說,中國的科學發展沒有前途,是說要有一個時間,不能太著急。我認為中國科學方面的發展不是太慢,而是非常之快,為什么這樣講?因為我在上世紀40年代上西南聯大的時候,那時候我們的科學教育剛剛開始,是20世紀一二十年代出國留學、像我父親那一輩的人回來以后才可以教我們這一代人。可以說,一代或兩代人的傳授,就可以教育出來一個像我這樣的人,并且我到美國去的時候,已經達到了美國當時科學研究的最前線,這個速度是很難想象的。如果看現在的科技,我想絕大多數國家沒有中國發展這么快,為什么有這種現象?最重要的不是中國為什么老發展那么快,而是什么樣的背景、文化傳統才能使得中國科技發展這么快。中國經濟的發展是非常的快,這么多的人口,在這么短的時間內,從第三世界到——現在雖然不能說達到第一世界,可是已經發展到大家不能忽視的地位。為什么這樣成功?我覺得,這是一個非常重要的題目,希望有更多深入的研究。
問:生活、社會環境對您的命運是否產生過一些影響?
答:一個人的成長、發展方向與他的家庭結構、當時的社會結構都有極為密切的關系。清代曹雪芹創作的《紅樓夢》描述了一個封建大家族以及乾隆時代或者更早時期的社會結構。再看巴金的《家》,描述的是他所成長的時代的一個四川名門望族,雖是比《紅樓夢》中的家族小得多的一個家庭,但也可看出當時的社會結構。以我為例,我小的時候,是很多祖父輩、父輩都住在一起的,其中也有很多抽鴉片煙的,還有納妾的。那時的安徽合肥沒有電、沒有自來水,世世代代只用一口井。而從當時如此落后的社會狀況發展至今天,變化之大是我那代人能夠切身感受到的。這些對我的生活、世界觀等都有決定性的影響。很多人問過我,為何西南聯大會辦的比較成功?很簡單,那時西南聯大雖然是一個很小的學校,北大、清華、南開的學生合在一起不過1000多人,但因為當時所有人都心懷抗日救亡意識,知道在戰亂年代能夠有機會坐下來學一些知識是非常不容易的事情,所以大家都非常珍惜,這是一個基本要素。一個人的成長環境、吸收什么樣的知識是決定他命運非常重要的一個環節。
問:您可否給在座聽眾一些培養孩子的建議?
答:我覺得一個小孩,他可以有不同的發展方向,而且不同發展方向在不同小孩身上完全不一樣。不同的小孩有不同的發展,他要發生興趣的東西,通常都是他有能力的,能力跟興趣一定是他自己找出來的。我的建議,不管父母還是老師,要鼓勵孩子發現他自己的興趣。我講一個親身的例子,我小學到中學的時候,數學就很好,我父親是數學教授。我現在就想,如果在我小學一二年級的時候,我父親教我微積分,教我高等分析,我肯定也學得很快,并且很高興。可是我父親很聰明,他決不做這件事情,他的想法是:他已經發展得很快,不用太著急,他自己自然會發展。所以他不教我數學,但他要補足我其他不足的部分。記得初一的暑假,他在清華大學找了一位歷史系高材生教我《孟子》,這位老師很會講,讓我對《孟子》產生了興趣。那個夏天,一方面我讀了《孟子》,知道了孟子跟儒家思想,一方面也知道了很多故事。這個對于我的人生有決定性影響,遠比我趕快學一些高等分析、微積分要有作用。不幸的是,有很多聰明小孩的父母沒有我父親聰明。前些年,在香港,看報紙上講,有個15歲的小孩被浸會大學錄取為研究生了,后來我又聽說他每天要父親陪著去上課,現在幾年過去了,已經沒有人再提這個小孩了。我講的這兩個故事,值得有聰明小孩的家長和老師注意。
問:科學領域的人接觸藝術比較容易,藝術領域的人接觸科學比較難,您認為,應該如何激活偏藝術的人的數學潛能?
答:一個學科學的人想要去多了解藝術比較容易,而藝術專業的人多學一點科學比較困難。不過,這不只是個人的問題,還是社會的問題,因為科普工作做得不夠。記得我在中學的時候,讀北平崇德中學,現在叫做三十一中,在里面發生了一件事情是我永生不忘的。學校有一個非常小的圖書館,我就經常去里面翻看,有一次看到一位英國物理學家寫的科普讀物,叫做《神秘的宇宙》。書里描述的是20世紀頭30年中物理學領域的三大革命,包括愛因斯坦的相對論,我看以后感到非常向往,這是我終生不忘的事情,對我是有影響的。好的科普工作是有好的社會作用的。我建議,一些會寫作的、而對于科學又有些認識的人,可以選擇科普工作作為他們前途發展的方向。
問:現在大國之間競爭激烈,您認為中華文化能否推動中華民族再次走向輝煌?
答:中國文化的競爭力非常大。近幾十年中國發展飛速,這么多的人,在這么短的時間,從極端貧苦的狀態達到了現在的情況,全世界都佩服得不得了。為什么能夠這樣?我覺得答案很簡單,就是中國的文化。中國文化有其獨特的地方,文化傳統所產生的影響處處看得出來。比如說中國現在和非洲發展關系,我認為,就比美國進而歐洲做得好。什么緣故?不是美國不如中國有潛力、也不是科技不如中國,而是中國文化傳統孕育出來的人跟美國人不一樣。所以中國人去了以后,中國的工廠所運轉的方法是不一樣的。因為有了文化傳統的差別,就可以解釋很難解釋的現象,即:中國如何從那么難的狀態走到了今天。我對于前途的發展是很樂觀的。
編輯:邢賀揚
關鍵詞:楊振寧 科學 藝術 大師講大美