科学🔬之美

科学很美

        广袤的天空，浩瀚的大海，神奇的宇宙，无不显示出其深邃的美和大自然地鬼斧神工；日月星辰，斗转星移，四时变化，万物生长，存在着阳刚之美和阴柔之美。 毕达哥拉斯认为：天体是永恒的、神圣的、完美的，整个天体就是一种和谐。他们推测，人体也类似于一个小宇宙，也是一种和谐，一种美。 科学美源于自然美，但它不是指大自然的美的景色，因为自然界并不自动地展现其背后的本质，规律和内在联系，而是指潜藏在感性美之后的理性美，并为理智所能领悟的自然界内在结构所显示的和谐、秩序、简单、统一的美，是审美者通过理解、想象、逻辑思维所体验到的美。 培根说，只有顺从自然，才能驾驭自然。 我们要想学会科学，就应该与自然融为一体，从自然出发，但还要高于自然，因为自然律都隐藏在黑暗中，他在呼唤着伽利略，呼唤牛顿，呼唤爱因斯坦，有了他们，世界从此有了光明。（自然和自然界的规律，隐藏在黑暗里。上帝说：让牛顿去吧！于是，一切成为光明。Nature and nature's laws, hidden in the dark. God said, let Newton go! So, all becomes bright.）

美丽星球

        从小我们都是读着《两个铁球同时着地》这篇课文长大的，这篇课文讲述了意大利科学家伽利略在年轻时代追求真理的过程中，敢于挑战权威，对人人信奉的哲学家亚里士多德所谓的真理产生了怀疑，经过反复试验求证后，伽利略在人们的嘲讽与猜疑中走上比萨斜塔，用实验证实了真理。课文赞扬了伽利略不迷信权威的独立人格和执著追求真理的精神。从小就对这个二十多岁的小伙充满了崇拜，敢于对统治两千多年的权威提出了挑战，而且最终证明真理不能盲莫的相信，学贵有疑，这就是科学的精神，科学之美，不相信权威，不畏权贵，实事求是，求真务实，只求真理，只做真人。

比萨斜塔

        至于那棵著名的牛顿树，据说，当年牛顿坐在此树下小憩，因苹果偶然一颗苹果当时不外不偏地在牛顿的脑袋上，要是别人，肯定毫不犹豫地啃起来，但是恰恰不是一般人，是牛顿，是牛顿的脑袋，硬是活生生地从苹果落地悟出一个万有引力，这是一个前不见古人，后未必有来者的重大发现，这颗神奇的苹果树如今孤傲独特地耸立在三一学院大门的左侧。小草坪上只此一树，别无它木。那树干亭亭玉立，那绿叶如伞如盖，现在，这棵“悟道”的“菩提树”，已经成了游客们的热门摄影景点了。尽管传说中的那棵苹果树其实是在牛顿家乡的花园里，尽管眼前略显“娇小”的苹果树，根本不可能有400年树龄，据说是当年那棵苹果树地枝条嫁接而来的，无论怎么来说，也算粘了一点仙气了，但是，世界各地的游客们，总是宁肯信其有也不愿说其无的，这就是科学的魅力，这就是伟人的力量，科学很美，定律很美，故事也很有吸引力，苹果树也很可爱。

牛顿树

          这样的故事很多，不是传说，胜过传说，他们本身就是一个个传奇，他们引领着我们前进，引领着世界前进。 　

          前面我们已经通过科学大师对各学科的科学美内容及现代科学家对科学美的体验以感官地形式打了一个照面，其实现在公认的把科学美的基本特征归纳为以和谐、简单、对称和新奇为标志的4个方面。 自然界的长期进化过程表明，它本质上是最优化的，最和谐、均衡、统一的。凡是能表达自然这种内在特征的理论都具有和谐美。例如，解析几何的美学价值在于它把代数、几何和逻辑学有机地统一起来；牛顿力学的美学价值在于它把宏观运动统一起来；元素周期律把物质世界的元素井然有序地统一起来；生物进化论则把几百万种的生物起源统一起来。 和谐是指事物的各部分配合得当，协调一致，均衡舒畅，多样性统一。

神奇的对称

      科学理论能否反映自然这种和谐，是其美学价值重要标准之一。

        科学美的简单方面。爱因斯坦认为，评价一个理论美不美，标准是原理上的简单性。这里的简单性是指科学理论、定理、公式的简单形式与其深广内涵的统一。这两个方面必须联系起来去理解，就是说，要从尽可能少的假设或公理出发，通过逻辑演绎概括尽可能多的经验事实。因为，“理论的前提简单性越大，它所涉及的事物种类就越多，它的应用范围就越广，给人们的美感就越深”。要注意的是，这里的简单性不是指学习这种理论时产生的困难最少，而是指理论赖以建立的独立的假设或公式最少。例如，爱因斯坦的质能关系式E＝mc2深刻地揭示了自然界微观、宏观、宇观无数质能变化的规律，但形式却十分简洁，具有很烈的审美价值。我国出版纪念爱因斯坦的邮票上，印上了这个简洁的公式，它代表这位伟大的科学家对人类贡献的精华。

          科学美的对称方面。科学理论的对称性来源于自然界物质形态及其运动图景所具有的广泛对称性。凯库勒的苯分子结构理论之所以美，不仅因为它与实验事实相符合，也因为它采取双轴对称的几何图形，给人以美的魅力。自然界的原子、分子以及生物结构都具有这种对称美。这种均衡、稳定给人以美感。因此，凡能反映自然这一特征的理论也是美的，如平衡理论、对称理论、对偶理论、稳定理论都有较高的审美价值。科学理论中，对称性的美学意境，引起很多科学家心驰神往。如空间对称、时间对称、性状对称、守恒对称（各种守恒定律）等，一旦被发现，常令科学家因窥到自然奇异美丽的内部而兴奋不已。生物学上的遗传与变异，同化与异化；化学上的合成与分解，氧化与还原；物理上的电场与磁场，波粒二相性，负电子与正电子等都是因有很美的对称形式而受到欣赏。数学上，一个完美命题的充分条件和必要条件，就是这一命题的对称美。为了数学的发展，许多数学家为追求命题的对称美而耗尽毕业生的精力。

原子水平

            科学美的新奇方面。培根说：“没有一个极美的东西不是在匀称中有关某种奇异。”科学理论美的新奇特征来源于科学思想的独创性和科学方法的新颖。富有独创性，是科学理论生命力的所在，也是审美价值的所在。新奇与和谐是对立统一的，新奇的内容必须具备和谐性才能显示出科学理论的新奇美。

        科学之美还在于它不分国界，知识归为人类共有，我们知道世界上有很多重要人物如孔子，李白，如马克思，恩格斯，列宁他们都很伟大，但是爱迪生对世界改变地贡献比马克思和卡洛里巴巴两个人加起来还要大，爱迪生用实际行动带给人光明，马克思用思想来拯救灵魂，二者相比，解决实际生活问题地意义更大些，有谁能够一天不吃饭，不喝水，两天，三天呢？人类首先是物质的，再才是精神的，科学就是解决实际问题而生的，科学很美，科学改变我们的生活，科学就在我们的身边。

电改变了我们的生活

        热爱科学吧，它真的很美，科学只关注知识的本身性，不趋炎附势，刻意讨好，关注自主自足和内在的推演，如果身边有一个小孩正在对科学感兴趣，请我们不要轻易的讥笑，不要说当科学家希望不大，像牛顿，爱因斯坦几百年才出一个，不太可能，我们应该鼓励他们，保护他们，让科学的种子发芽生根，总有一天它能长成参天大树，改变我们的生活，为我们人类服务。 科学真美，热爱科学吧，就像热爱生活一样，热爱自己的身体一样。

科学很美