美是灯塔

随看随想

本文尝试讨论“美”在科学研究中的价值，用美来指导科学研究是否可行。固然，根据科学的“铁律”，一切都要以实验的证据说话，但是“美”在科学研究中曾经发生过巨大的作用，因而我们应该对“美”持一种开放的态度。近代以来，由于知识论的兴起，教育过分注重理性的训练，而对以“感性”为要旨的美学轻视颇多。重分析，尚思辨，忽视美感的价值，本文虽是谈科学，但这种开放性也是教育需要加以借鉴和反思的。（杨赢）

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铁律强调，诉诸美学在公开的科学争论中是行不通的。这种对美的禁止也是一次对理性的攻击：优雅往往（即便不总是这样）会指明通向真理的道路。

平衡、美丽、对称。尽管宇宙中有尘埃、污垢和杂七杂八的死法，但在这些虚无缥缈的特性上，它都表现得很好——结构宏伟壮观，细微处也不乏优雅，或者至少我们大多数人愿意这样认为。如果在美学上被看成一个整体的话，这个世界在某种程度上是有意义的。

近现代科学革命前后的许多伟大的思想家都认为，这种隐藏的和谐性是深入了解事物的关键。找到控制大自然内在原则的模式，你就可以利用自己的比例感和欣赏优美与高雅事物的眼光，来帮助确定宇宙的组成和因果关系的基础。一种好的理论一定能解释可观察到的事实，但除了解释力之外，美也会带我们找到真理。

然而，与哲学和神学推理一样，美学推理也被铁律不加区分地完全排除在正式的科学争论、期刊和会议报告之外。铁律是一条功能强大的禁令，是科学将普通人类的思维塑造成不知疲倦的经验性检验机器的操纵程序中很重要的一部分。但它合理吗？要回答这个问题，我们需要知道将美作为真理的指南到底多有效。因此，我们应该查阅一下历史记录。

微观世界与宏观世界的一致性是体现宇宙和谐最古老的法则，而且在很长一段时间里也是最权威的法则。它强调，人类世界反映了物质世界的情况。此外，各个存在层次（物理学、化学、生物学、心理学和神学）上事物间的联系都遵循同一种模式：在地上就如同在天上，在天使中间也如同在人间。

艾萨克·牛顿迫不及待地汲取了所有这些深奥的知识，发挥了这种对世界的看法，还有化学、历史学和神话传说所激发出的想象力。经济学家约翰·梅纳德·凯恩斯在1936年的一次拍卖会上购买了许多牛顿的炼金术论文，他曾生动地描述了牛顿世界观中的这个部分（间接提到了牛顿对本始智慧的关注）：

他将整个宇宙和其中的一切都看作一个谜，一个可以通过纯粹地思考某些证据、某些神秘的线索来解开的秘密，上帝把这些证据和线索散置于世界各处，目的是让寻宝的哲学家形成一个只限内行参与的组织。他相信一部分这样的线索可以在天体的观测证据和元素的构成中找到……但也有一部分存在于某些文章和最早从神秘的巴比伦开始在组织里代代相传的传统中。他把宇宙看作万能的上帝给出的一个谜。

这虽然是一种奇幻思想、宗教思想和神秘主义思想，却也是一种美学思想，运用美感和结构感来解读宇宙。

然而，这并非一种有效的思路。伯特菲斯的数字命理学尽管讨人喜欢，但没有什么用处。鉴于我们目前所看到的情况，铁律把这些方法排除在科学争论之外不可能成为反驳铁律的理由。

英国理论物理学家保罗·狄拉克曾写道：“让公式具有美感要比让它们符合实验结果更重要。”美感表明理论处在正轨上，而与实验结果不符很可能是“由于一些次要的因素……在进一步的研究中都会得到解决”。美是灯塔，它标明了真理的位置。据物理学家尤金·维格纳说，爱因斯坦也有同样的想法：“我们只愿意接受美的理论。”在理论物理学的研究一线，或者在苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡、戴维·多伊奇和弗兰克·维尔切克等物理学家面向大众的著作中，你无须费力就能发现类似的观点。

历史告诉我们，这些人后来都有了重要的发现。显然，牛顿的审美不仅把他引向了神秘的本始智慧，还让他找到了炮弹、行星和彗星曲线轨迹背后简单的数学原理，从而揭开了万有引力的秘密。在他之前的哥白尼和伽利略都是科学界的美学思想家，在他之后又出现了更多这样的思想家。事实上，在自然科学的史册上，有太多美学推理的成功案例了。

宇宙学家布赖恩·格林在他的著作《宇宙的琴弦》中简要地总结了铁律视野狭隘带来的后果。尽管物理学家“要对接受（某种）不完备理论的研究方向做出选择并进行判断”，而且这个过程有时是“建立在一种审美感觉，也就是认为理论与我们所看到的世界拥有同样优雅而美丽的结构的基础上”，然而，审美判断不能对科学论述做出仲裁。最终，评判理论还是要看它在面对严苛的实验事实时的表现。

这段话尖锐地描述了钟情于理论美的科学家在铁律之下尴尬的处境：你在私下思考的时候，因一种理论的优雅和美丽而相信它的真实性，但你在说服别人时，却无论如何都不会提及这些品质。就像休厄尔被剥夺了在科学工作中进行神学推理的权利一样，进行美学推理的科学家也不能公开或者至少不能正式地援引他们最珍视的洞察力源泉。

用美来指导科学研究的原则遭遇过巨大的失败，但也多次取得了很重要的惊人成就，后者同样不容忽视。

因此，科学研究应该对美学因素持一种开放态度。它应该允许各种形式的美与可观察事实一起提供指导。随着研究的深入，我们应该建立一个得分记录，对不同的美学思维方式在各种科学研究领域中成功和失败的情况进行排序。我们可能会发现，惊人的对称性在基础物理学中非常重要，有时在生理学中亦有启发，但在生物分类中则几乎毫无价值。对简单算术的迷恋——比如伯特菲斯图表描绘的古老的四元法则或者五分体系背后的五元法则——可能在任何领域都毫无用处。宇宙的创造者似乎并不是数学家。随着时间的推移，科学能够学会区分哪些是诸如五分体系背后这种极其浮夸的数字命理学，哪些则是给我们带来夸克理论的、对秩序性和对称性微妙而富有成效的关注。

（选自迈克尔·斯特雷文斯《知识机器》，任烨译，中信出版集团2022年版）

《中国教师报》2023年11月08日第9版