杨振宁:方程式是造物者的诗篇(组图)

2015-04-24 03:48:03 来源: 北青网-北京青年报(北京)
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杨振宁与夫人翁帆在现场
杨振宁:方程式是造物者的诗篇
杨振宁:方程式是造物者的诗篇
杨振宁与夫人翁帆在现场

  时间:4月18日

  地点:中国美术馆学术报告厅

  主办方:中国美术馆

  名称:“大师讲大美”学术讲坛

  演讲人:杨振宁

  记者手记

  4月18日下午,中国美术馆七层学术报告厅现场听众爆满,提前预约的座位甚至有“一票难求”之虞。公众蜂拥而至,多是抱着很大的好奇想一睹这位诺贝尔奖得主的风采。而他能以九十三岁高龄亲自应付听众不乏古怪刁钻的问题,本身也是一个奇迹。

  出现在大家面前的杨振宁先生精神矍铄,双目有神,走路不需搀扶。他年轻的夫人翁帆悄然跟在他身后,将丈夫送上讲台,又悄然坐到台下,便同一个学生开始聆听老师讲课。杨振宁先生听力已然欠佳,需要有人紧贴其耳畔重复问题,但他回答问题时思路之清晰,言语间不时闪现出的睿智幽默,常常使得现场爆发出掌声。

  稳坐在讲台上的杨振宁并没有想象中大科学家的派头,他更像一位邻居老人,把自己近一个世纪的过往遭遇如实道来。比如他回忆自己幼年也有“艺术天赋”,毫不讳言曾经也把泥巴做成个小鸡形状的雕塑,自以为像极了,美极了。当他得意洋洋地拿给父母看时,得到的夸奖却是:“你做的香肠真好看!”有观众似乎跑题地问他高寿的秘诀,杨先生也老实回答,自己根本不爱运动,一切恐怕得归功于家庭的基因遗传。如此平和、真实而又亲切的讲话,令这场“高大上”的讲座更像一次大师和粉丝们的聚会。

  有评论说,杨振宁教授对科学与艺术之美的见解已然上升到“道”的高度。通过这场“大师讲大美”的学术讲座,你会发现其实杨振宁先生言谈话语间表现出的“道”,是那样辽远而又浅近,深邃而又平凡。

  “大师讲大美”学术讲坛系列讲座是中国美术馆于今年正式推出的高端学术类公共教育品牌。中国美术馆吴为山馆长表示:全民素质的提高,公共艺术教育是一个重要途径。今后我们将陆续邀请像杨振宁这样的大师前来演讲,与听众探讨美育,弘扬大美,让中国美术馆成为大美的课堂。 本报记者/王岩

  科学

  先讨论一下科学中的美。我想大家都知道艺术是与美有密切关系的一个学术领域,也许很多人不觉得科学跟美有什么关系,我现在希望用几分钟给大家介绍一下科学里为什么有美。

  世界的组成有方程式之美

  我是研究物理学的,物理学的发展有四个阶段:第一个阶段是实验,或者是与实验有关系的一类活动。从这个实验里的一些结果抽练出一些理论我们叫做唯象理论,唯象理论成熟以后又把其中精华抽出来,就变成了理论架构,最后理论架构要跟数学发生关系。在这四个不同的步骤里都有美,美的性质当然也就不完全相同。

  说实验,比如虹和霓的现象,很多人看见虹和霓的时候觉得漂亮极了,美极了。为什么会觉得美呢?因为它们都是圆弧,而圆弧有很特别的规律。虹是42度的圆弧,红颜色在外边,紫颜色在里边,霓的弧大一点,是50度,而且是反过来的,红在里头,紫在外面。这个规律,即使小孩看见了也会觉得非常漂亮,这是一种在实验的经验里美的标准例子。

  19世纪中叶,一个英国人写下来一组方程式,就是麦克斯韦方程式,用这组方程式可以彻底解释折射现象的根源。刚才讲唯象理论的时候,折射现象他是不了解的,麦克斯韦方程式就可以告诉你为什么有折射现象,这个更进一步了,等于更上一层,就有上一层跟底下一层不同的美。

  再上一层是数学。一个世纪以后,到了20世纪70年代,物理学家才了解原来麦克斯韦方程式的结构有极美的纯数学的根源,叫做纤维丛。纤维丛是一个数学观念,这个数学观念在发展的时候,与物理学没有关系,与实际现象没有关系。可是到了20世纪70年代的时候,发现原来麦克斯韦方程式的结构就是纤维丛,这又到了一个更高的境界,使得我们知道原来世界上非常复杂、非常美丽的现象最后的根源是一组方程式,这又是一种更深的美的感受。

  物理学是浓缩的诗篇

  事实上,今天你要问物理学对于宇宙结构的了解,最后的最后就是一组组方程式:牛顿的运动方程式、刚才讲的麦克斯韦方程式、爱因斯坦的狭义和广义相对论方程式、狄拉克方程式和海森伯方程式,这几个方程式就主宰了我们所看见的一切一切的复杂,美妙的,不那么美妙的,不容易看得懂的。比如麦克斯韦方程式,看起来好像很简单,是很简单,可是等你懂了它的微粒时你会产生一种畏惧的感觉。

  为什么说有微粒呢?因为它把空间,大到一个星云,小到基本粒子内部,时间上长到一百亿年,短到10的负28次方秒,这么广大的空间,都受这几个方程式控制,这是一种大美。我们可以说这些方程式是造物者的诗篇,为什么?因为诗就是最浓缩的语言,用最浓缩的语言掌握了世界上人的感情、结构,世界上的一切都在诗人写下来的东西里浓缩起来了,这就是物理学最后想达到的。

  这些方程式的内涵往往随着物理学的发展而产生新的当初完全没有想到的意义。如果想象的话,诗给予人的感受,年轻时念的一首诗,你有一些了解,到年纪成熟以后、老年的时候就发现原来它的含义远远比小时候所了解的多了很多,一首诗在不同时期对一个人产生不同的影响,与这些方程式在人们运用的时候有同样的效果。

  科学的终极之美与人类无关

  诗人对于科学的美有过一些描述。陆机所写的“观古今于须臾,抚四海于一瞬”,这是用诗人的语言描写了物理学家对于宇宙结构的了解,是一种力量的美。A.Pope(英国大诗人)在牛顿故去以后这样描述牛顿:“自然与自然规律为黑暗隐蔽!上帝说,让牛顿来!一切遂臻光明”。

  人类从远古就知道有日月星辰的运动,这些运动有很好的规则,可是在这些规则里又有一些不规则的变化,这种很奇怪的又有规则又有不规则地方的现象,我想几千年来、几万年来是人类要想了解又不能了解的,最后牛顿来了,他写下了牛顿方程式,对于日月循环、行星的运转甚至星云、一切天空的现象都有了非常准确的描述。我想这是人类历史上非常重要也非常美的新发展。

  诗所描述的物理学的美,如果想一下的话,这些描写还是不够,他们对于美的描写很到位,可是不够,所缺少的是庄严感,是神圣感,是初窥宇宙奥秘的畏惧感,是筹建哥特式教堂的建筑师们所要歌颂的,崇高美、灵魂美、宗教美、最终极的美。这个最终极的美是客观的,我们可以知道远在没有人类的时候,麦克斯韦方程式跟刚才所讲的别的那些方程式就已经支配着宇宙间的一切了,所以科学里最终极的美与人类没有关系,没有人类也有这些美。换句话说,这些美是客观的美。我想这与庄子所讲的“天地有大美而不言”是有密切关系的。

  艺术

  艺术中的美离不开人类

  艺术跟物理学不同,艺术不像物理学有几步很清楚的发展过程。事实上人类对于艺术的了解远远早于人类对于科学的了解,比如说在三千多年以前,商朝的铸造师就已经有非常美的艺术感。那些青铜器的制造师不懂甲骨文,更不会有艺术理论,可是他们对美的感受已经达到了极高的境界。

  我刚才讲了科学里的终极美是客观的,没有人类的时候就已经有这些美了,可是在艺术里,没有人类就没有艺术,也就没有艺术中的美。换句话说,科学中的美是无我的美,艺术中的美是有我的美。唐朝画家张璪说:艺术是什么?是外师造化,中得心源,这两句话确实概括地描述了艺术的真正精髓,道出了人类怎么感受到艺术中的美。

  西方的艺术几千年来的发展是向写实方向,而东方的艺术是向写意的方向发展。为什么远古就有不同的发展方向呢?这是一个非常重要的学问,我觉得做这方面研究人还不够。西方在19世纪才认识到写意美的重要意义,从而发展出印象派。印象派之所以出现,简单讲起来就是因为西方人了解到了原来写实美以外还有写意美,就尽量向这个方向发展,发展出来印象派以及19世纪后来的种种新流派,也从而产生了多元的审美观。

  到了20世纪初年,毕加索和Braque把多元审美观更具体化了,从而创建了立体派,立体派的出现是艺术界的大革命。

  有人说他们是受了爱因斯坦1905年相对论的影响,这个理论很有意思,不过据我所知现在还没有成定论。我是研究科学的,科学追求的是认识和理论,和理解造化,从而在这些认识中窥见大美,像我刚才跟大家所讨论过的。我认为艺术如果向背离造化的方向发展,将会与美渐行渐远。

  我的“艺术天赋”

  根据我自己的经验,我所认识同辈的人的经验,以及他们孩子后来的发展,我自己孩子的发展,我觉得一个小孩可以有不同的发展方向,而且不同的发展方向在不同的小孩身上可能完全不一样。最简单的例子,美术馆馆长吴为山显然是一个天才,恐怕他七八岁的时候拿着一个泥随便捏捏就能捏出一个东西来。

  我可以给大家讲一个我的故事。我在安徽合肥出生,成长了六年。那六年里,后五年我父亲到美国念书,所以就是我跟我母亲在一起。我六岁时,父亲回来了,他把我们带到厦门,因为他当时是厦门大学的教授。我第一次进了一个近代的小学校。在那以前,在合肥只有私塾。这个学校教近代科目,包括音乐、手工。手工里有一项就是用泥捏小鸡。我捏了一只很好的小鸡,很得意地拿回去给我父母看。他们看了,觉得好得不得了,连声说:“这是不是一根香肠?”所以如果没有这方面的天才的话,朝这个方向发展是没有希望的。

  精彩问答

  提问一:杨先生,作为一位科学家,能否给艺术定义一个方程式?

  杨振宁:我想艺术的美是不能用一个方程式捕捉下来的,这并不代表艺术的美跟科学的美没有共同点,两个用同一个字绝不是偶然的。可是美是一个非常主要的观念,不要说在艺术里不能用一个方程式来描述,科学里的美也不是一个方程式,它是很多方程式总和起来。

  提问二:有人说清华60年以来没有诞生过像您这样的大师,您怎么看?

  杨振宁:这个问题我想是全中国十几亿的人都想问的问题,其实回答很简单,科学的发展需要有一个过程,这个过程要有一个传统,西方的科学发展到今天,我想有三四百年的传统,中国要想在三四十年把三四百年的传统浓缩起来一下子发展,是不可能成功的事情。换句话说,并不是说中国的科学发展没有前途,是说它要有一个时间,不能着急的。

  你如果要问我,我认为中国科学的发展不是太慢,而是非常之快。为什么这么讲?因为我在上西南联大时,那个时候的中国高等教育、科学教育刚刚才开始,是一些一九一几年、一九二几年出国留学,像我父亲他们那一辈的人回来才可以教我们这一代人。所以可以说一代或者两代的教育就可以教育出一个像我这样子的人。

  事实上你看现在,所有的第三世界国家都要发展科技,绝大多数国家没有中国发展得这么快。为什么有这个现象?没有人去讨论。换句话说,不要老问中国为什么不是发展那么快,而是什么样的背景、什么样的文化传统才能够使得中国的科学发展得快。讲到这个地方,相关的一个题目也许是更大一点的题目,也应该研究,中国经济的发展惊人的快,是历史上所没有过的,这么多人口,在这么短时间内,从第三世界,现在虽然不能说达到了第一世界,可是已经达到了大家不能忽视的地方。为什么能够这么成功?这是非常重要的一个题目,我觉得还没有更深入的研究。

  提问三:假如您留在国内,您觉得您能获得诺贝尔奖吗?

  杨振宁:这个问题也有很多人问过我,我也想过这个问题,我是1945年在西南联大得了学士硕士学位后到美国去的,事实上在1949、1950年左右,我在美国做今天所谓的博士后的时候,我的计划是要回国的,因为当时所有的留学生觉得这就是他们的前途。1950年,大家晓得发生了朝鲜战争,于是美国总统杜鲁门就下了一个法令,说中国人在美国得到理工博士学位的人不准回国,大家也许晓得钱学森就被扣住了,最后他在1955年通过外交的一些讨论,美国同意交换几个被中国抓住的美国飞行员,跟钱学森交换了一下才回来的。

  我跟李政道得到诺贝尔奖金的工作叫做宇称不守恒,那是1957年得到的。假如我在1953、1954年回国的话,我不可能做出来这个工作,为什么呢?因为这个工作与当时国际上前沿的实验有密切的关系,假如我回国的话,对于这个前沿实验的消息就要晚五个月,甚至一年,前沿的竞争很激烈,所以宇称不守恒的工作我就不可能参与。


  事实上,我自己觉得,现在也是同行的公认,我一生最重要的工作不是宇称不守恒,更重要的工作叫做规范场。规范场是一个与当时的实验没有直接关系的,一个纯理论的结果。我很幸运,当时我的同时代人都没向这个方向发展。假如我在1951、1952年回国,我想我写出这篇文章的可能性比在美国还要大,为什么呢?因为我回到中国以后,跟实验的消息就隔绝了,所以我只能做一些跟实验不大发生关系的,恰巧这个规范场就是一个跟当时的实验没多少关系的,是我独立想出来的。一直到今天,基本物理学界公认这是我一生最重要的工作。所以我一生最重要的工作,假如我回国的话,可能更会做出来。

  本版文字整理/本报记者 王岩 摄影/本报记者 王晓溪

  杨振宁教授,著名科学家,诺贝尔物理学奖得主。现任清华大学高等研究院教授,香港中文大学博文讲座教授。1956年与李政道合作,提出“弱相互作用中宇称不守恒理论”,共同获1957年诺贝尔物理学奖,是最早获得诺贝尔奖的华人。(来源:北京青年报)

netease 本文来源:北青网-北京青年报 责任编辑:王晓易_NE0011
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