一、欣賞就是覺得有趣
我們常說“欣賞”這個(gè)詞。但是，究竟什么是“欣賞”？
朱光潛說，“覺得有趣味”就是欣賞。你是否知道生活就是你對于許多事物能否欣賞。欣賞也就是“無所為而為的玩索”。“欣賞——這就是為著一件事物本身而愛好它，不為旁的理由”，達(dá)·芬奇這句話，像是在500年前為朱光潛所言作的注釋。
二、科學(xué)的奇異美
愛因斯坦曾經(jīng)說過，世界上最美的東西就是奧秘，歌德的看法與愛因斯坦很接近：“美是自然的秘密規(guī)律的表現(xiàn)。沒有美的存在，這些規(guī)律也就決不會(huì)顯露出來。”科學(xué)家欣賞大自然的奧秘之美。
奧秘之美引來了人類的好奇心。好奇、愛美是人的天性，在這里愛因斯坦把好奇與愛美統(tǒng)一起來了。大自然的奧秘美催生了奇異美。古希臘哲學(xué)家亞里士多德指出，科學(xué)與哲學(xué)始于驚異。奇異美令人驚異，隨著人們的探索，科學(xué)便誕生了。
破解大自然的奧秘，更深刻、更廣泛地了解大自然，就會(huì)更強(qiáng)烈地感受大自然之美。1996年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者奧謝羅夫的話——“大自然對側(cè)耳傾聽者悄聲細(xì)語”，會(huì)讓每一個(gè)人感受到科學(xué)家與大自然之間的脈脈溫情。
“宇宙的奧秘”、“宇宙內(nèi)在的秩序”、“自然的秘密規(guī)律”，都是自然的內(nèi)容美。大自然的規(guī)律也正是科學(xué)美所要表達(dá)的內(nèi)容?？梢哉f，科學(xué)美偏重內(nèi)容美。
三、科學(xué)的和諧美
愛因斯坦很早就認(rèn)為，在大自然里隱藏著“崇高莊嚴(yán)、不可思議的秩序”，堅(jiān)信大自然本質(zhì)上是統(tǒng)一的、和諧的、簡單的、可以理解的?？茖W(xué)所揭示的大自然規(guī)律，具有內(nèi)在的和諧美。
對立統(tǒng)一、多樣和諧，造就了大自然之美。美在和諧，這是人類幾千年前就已經(jīng)產(chǎn)生的深刻認(rèn)識(shí)。有科學(xué)家認(rèn)為，大自然是按照最優(yōu)化系統(tǒng)的進(jìn)化路線發(fā)展過來的，體現(xiàn)了美的規(guī)律。大自然本身就是一個(gè)統(tǒng)一和諧的美的整體。揭示大自然內(nèi)在秩序與和諧的自然科學(xué)，具有更深層次的美。從那些看來同直接可見的真理十分不同的各種復(fù)雜的現(xiàn)象中，科學(xué)家認(rèn)識(shí)到它們的統(tǒng)一性，他們得到的是一種壯麗的感覺。
此外，科學(xué)研究的對象、方法、過程、結(jié)果等還會(huì)表現(xiàn)出動(dòng)人的形式美——外在的和諧美。
四、科學(xué)的簡單美
愛因斯坦指出，人們總想以最適當(dāng)?shù)姆绞疆嫵鲆环喕暮鸵子陬I(lǐng)悟的世界圖像，于是他就試圖用他的這種世界體系來代替經(jīng)驗(yàn)的世界，并來征服它。這就是畫家、詩人、思辨哲學(xué)家和自然哲學(xué)家所做的，他們都按自己的方式去做。
科學(xué)家崇尚簡單美。狄德羅說：“算學(xué)中所謂美的問題，是指一個(gè)難于解答的問題，所謂美的解答是指一個(gè)困難復(fù)雜問題的簡易解答。”史萊因說：“藝術(shù)有三個(gè)層次：用簡單的話表達(dá)復(fù)雜的事；用復(fù)雜的話表達(dá)復(fù)雜的事；用簡單的話表達(dá)簡單的事。第一類為上。”
2002年，是法國文豪雨果(1802－1885)誕生200周年。法國把2002年定為“雨果年”。雨果在他那個(gè)時(shí)代，就對科學(xué)有了感受：“科學(xué)把人類生存的規(guī)律簡化到可怕的程度。”科學(xué)家懷有這樣的理念：自然界的規(guī)律，都符合一個(gè)簡單優(yōu)美的數(shù)學(xué)模型。簡單，是科學(xué)家理論與數(shù)學(xué)描述的至美。愛因斯坦的“簡單性原則”、牛頓的“節(jié)約原理”，與人文學(xué)者的“簡潔是藝術(shù)性的第一個(gè)條件”、“藝術(shù)上的節(jié)約制度”，讓我們遠(yuǎn)遠(yuǎn)望見了科學(xué)與藝術(shù)之源：在山頂上，它們會(huì)合在一起。
五、科學(xué)的觀念變革美
諾貝爾獎(jiǎng)是從1901年開始頒發(fā)的。100年來的歷史告訴我們，諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)獲得者往往是一些對傳統(tǒng)觀念說“不”的人，而且用實(shí)踐證明自己說得對，他們都獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。
作出偉大貢獻(xiàn)的科學(xué)家，在科學(xué)轉(zhuǎn)折關(guān)頭總是“獨(dú)辟蹊徑”。他們往往是“特立獨(dú)行”，他們決不“隨波逐流”。世界上第一位獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的倫琴有一句名言：“我喜歡離開人們常走的小路，而走荊棘叢生的山路，如果我迷失了，不要在大道上找我!”
對傳統(tǒng)科學(xué)觀念說“不”，就是“逆向思維”，就是“打破常規(guī)”。偉大的科學(xué)家、藝術(shù)家與常人看法迥異，往往被蔑稱“瘋子”。2004年是達(dá)利誕生100周年，達(dá)利曾經(jīng)笑談“瘋子”：“我跟瘋子的唯一區(qū)別是，我還沒瘋。”湯姆生指出觀念轉(zhuǎn)變對科學(xué)革命具有根本意義：“在能夠?qū)茖W(xué)做貢獻(xiàn)的所有因素中，觀念的沖破是最偉大的。”
愛因斯坦認(rèn)為：“一般地可以這樣說，從特殊到一般的道路是直覺的，而從一般到特殊的道路是邏輯的。”科學(xué)家既要有嚴(yán)密的邏輯思維，又要有敏銳的直覺、靈感，這樣才能抓住科學(xué)革命的機(jī)遇；科學(xué)家既要擁有知識(shí)，又要有洞察力，這樣才能認(rèn)識(shí)研究中出現(xiàn)的意外事件的意義；科學(xué)家既要有理解力，又要有想象力，能夠想象世界怎樣運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠提出假設(shè)、創(chuàng)造理論；科學(xué)家還要有勇氣、有膽識(shí)，敢于堅(jiān)持違反傳統(tǒng)觀念的正確的新觀念。可以看出，觀察變革帶給人們的，是科學(xué)的精神美、膽識(shí)美、智慧美、創(chuàng)造美、奇異美。
六、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)美
1895年，倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線，然而究竟X射線是什么？直到1912年科學(xué)界仍然眾說紛紜。物理學(xué)家勞厄認(rèn)為，X射線是電磁波。他設(shè)想，只要X射線的波長與晶體中原子(離子)之間的距離相接近，用X射線照射晶體時(shí)，就能觀察到電磁波的干涉現(xiàn)象。在勞厄的鼓勵(lì)下，兩個(gè)年輕人做了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，于1912年獲得成功：X射線穿過晶體發(fā)生干涉，在底片上形成規(guī)則的圖案。這個(gè)實(shí)驗(yàn)被愛因斯坦譽(yù)為“最美的實(shí)驗(yàn)”。在科學(xué)的歷史上，曾經(jīng)出現(xiàn)許多杰出的實(shí)驗(yàn)科學(xué)家。他們所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)往往給人以美感。麥克爾遜以實(shí)驗(yàn)精巧、精度高聞名。他與美國化學(xué)家莫雷合作，在1887年以40億分之一的高精度實(shí)驗(yàn)，否定了以太漂移的說法。麥克爾遜被愛因斯坦稱為“科學(xué)界的藝術(shù)家”。
七、科學(xué)的理論美
科學(xué)理論之美是一種深邃的美，它展示的是大自然的內(nèi)容美——大自然的內(nèi)在秩序、內(nèi)在和諧?？茖W(xué)理論的和諧美、簡單美、奇異美，常令人嘆為觀止。
科學(xué)的理論之美，例子不勝枚舉。1864年，英國的麥克斯韋用一組數(shù)學(xué)方程，就描述了所有的電磁現(xiàn)象，預(yù)言了電磁波的存在，揭示了光就是一定波長范圍內(nèi)的電磁波。麥克斯韋電磁場方程組的內(nèi)容美、形式美讓人傾倒。在內(nèi)容上，它把電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)的基本理論和諧地組合在一起；在形式上，它的數(shù)學(xué)表達(dá)簡單而對稱。麥克斯韋方程組是理論簡潔美、和諧美的典范。
此外，能量守恒和轉(zhuǎn)化定律、愛因斯坦的質(zhì)量能量關(guān)系式、狄拉克方程、海森堡方程、薛定諤波動(dòng)方程，等等，都使人感受到理論美的沖擊。
無數(shù)科學(xué)家為了追求科學(xué)的理論美，獻(xiàn)出了畢生的精力。庫珀說：“我的工作熱情來自科學(xué)理論的優(yōu)雅、嚴(yán)謹(jǐn)與完善。”音樂家運(yùn)用音符表達(dá)自己的感受與見解，科學(xué)家力圖通過最簡單的公式和定理來表達(dá)大自然的規(guī)律與自己的美感。
科學(xué)家也在欣賞自己或他人發(fā)現(xiàn)的科學(xué)理論中，得到愜意、酣暢、甘美的精神享受。愛因斯坦曾經(jīng)稱道許多科學(xué)家的工作，他熱情贊美玻爾的電子殼層模型，堪稱“思想領(lǐng)域中最高的音樂神韻”。
八、科學(xué)的計(jì)算美
高速度、大容量的電子計(jì)算機(jī)為高性能科學(xué)計(jì)算提供了條件。1955年，美國洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室，發(fā)表了一篇題為《非線性問題研究》的報(bào)告。這是由著名物理學(xué)家費(fèi)米策劃和領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)“計(jì)算實(shí)驗(yàn)”完成后提交的研究成果，也是科學(xué)研究方式發(fā)展的一個(gè)里程碑。從此，計(jì)算機(jī)開始用于那些解析數(shù)學(xué)無法處理的復(fù)雜現(xiàn)象，計(jì)算物理學(xué)誕生了，計(jì)算科學(xué)誕生了。從1955年開始，實(shí)驗(yàn)研究、理論研究、計(jì)算研究三足鼎立，支持著科學(xué)的發(fā)展。2001年美國IBM公司宣布，將研制“藍(lán)色基因1”超級計(jì)算機(jī)，浮點(diǎn)運(yùn)算速度可達(dá)200萬億次每秒。具有更高性能的超級計(jì)算機(jī)，將在物理、化學(xué)、醫(yī)藥、天氣預(yù)報(bào)、軍事科技等諸多領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。
九、科學(xué)的文化美
科學(xué)是人類從事的一種文化過程?？茖W(xué)展現(xiàn)它的人文之美，即科學(xué)的文化美，包括科學(xué)家的人格美、科學(xué)智慧與哲學(xué)之美等。
杰出科學(xué)家擁有許多優(yōu)秀品格、高尚作風(fēng)，從他們身上，人們看到科學(xué)家的人格美。科學(xué)家崇尚真理，決不盲從“權(quán)威”，敢于挑戰(zhàn)“成論”；科學(xué)家耐得“寂寞”，志在揭示規(guī)律，決不追名逐利；科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)，敬畏實(shí)驗(yàn)事實(shí)，決不弄虛作假；科學(xué)家追求真知，尊重不同觀點(diǎn)，勇于修正錯(cuò)誤。在各國進(jìn)行的社會(huì)調(diào)查中，科學(xué)家往往最受公眾尊重，顯示出科學(xué)文化人的人格魅力。
科學(xué)家的智慧之美、哲理之美，傾倒多少愛好學(xué)習(xí)的人。面對多達(dá)萬次的失敗，愛迪生沒有灰心，他認(rèn)為，那不是1萬次的失敗，那是找到了1萬種不能運(yùn)行的方式。人們欽羨愛迪生一輩子有2000多項(xiàng)發(fā)明，卻沒有注意到他寫完了3500個(gè)筆記本。
人們接觸最多的是科學(xué)力量之美，特別是那些與科學(xué)相關(guān)的、具體而直觀的人文環(huán)境美與日常生活美。
十、科學(xué)美與科學(xué)文化素養(yǎng)
我們切不可把美育膚淺地理解為唱歌、畫畫。教育包括知、情、意三個(gè)方面，美育指的是情感教育。美育是教育重要的支柱之一。美育與德育、智育互補(bǔ)、互動(dòng)，對培養(yǎng)全面、和諧公民，有重要的意義。王國維在1906年寫下的《論教育之宗旨》指出：“美育者一面使人之感情發(fā)達(dá)，以達(dá)完善之域；一面又為德育與智育之手段，此又教育者所不可不留意也。”美育是德育、智育的手段!王國維在100年前作出的這個(gè)論斷，今人仍然“不可不留意”!
文化是科學(xué)的土壤；情感、態(tài)度、價(jià)值觀教育是科學(xué)教育、科學(xué)普及的重要內(nèi)容。“直覺是發(fā)現(xiàn)的工具”；直覺、靈感、想象力的培養(yǎng)，是科學(xué)教育、科學(xué)普及的重要目標(biāo)。“文質(zhì)彬彬，然后君子”、“言而無文，行之不遠(yuǎn)”?？茖W(xué)美的研究、教育與普及，對提高公民科學(xué)文化素養(yǎng)，對提高民族創(chuàng)造力將發(fā)揮重要的作用?！ ∽屛覀儚闹?、善、美全方位看待科學(xué)。讓我們從知、情、意全方位發(fā)展科學(xué)教育。讓我們理解科學(xué)，讓我們欣賞科學(xué)，讓我們踐行科學(xué)。讓我們期待未來的公民，更具創(chuàng)造力、責(zé)任心，與高盎情趣。
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