據(jù)央視新聞消息,著名物理學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者,中國(guó)科學(xué)院院士,清華大學(xué)教授、清華大學(xué)高等研究院名譽(yù)院長(zhǎng)楊振寧先生,因病于2025年10月18日在北京逝世,享年103歲。


紀(jì)錄片《西南聯(lián)大》(2018)畫面。


楊振寧,1922年9月出生于安徽合肥。1938至1944年在西南聯(lián)合大學(xué)物理系讀書,先后獲學(xué)士、碩士學(xué)位,1948年于美國(guó)芝加哥大學(xué)獲哲學(xué)博士學(xué)位。1994年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院外籍院士,2016年轉(zhuǎn)為中國(guó)科學(xué)院院士。1957年,楊振寧因提出弱相互作用中宇稱不守恒原理與李政道一起獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?!皸钫駥帯比齻€(gè)字因此在中國(guó)家喻戶曉,成為華人世界的驕傲。他提出的“楊-米爾斯規(guī)范場(chǎng)”論是20世紀(jì)物理學(xué)最為重要的成就之一。2003年起,楊振寧回國(guó)定居并在清華大學(xué)任教,擔(dān)任清華大學(xué)高等研究院名譽(yù)院長(zhǎng)等。


在2018年,楊振寧先生曾出版《晨曦集》一書,其所收錄的,有他放棄美國(guó)國(guó)籍的聲明,也有《中國(guó)今天不宜建造超大對(duì)撞機(jī)》等關(guān)于學(xué)界熱點(diǎn)問(wèn)題的專論,還有《美在科學(xué)與藝術(shù)中的異同》等關(guān)于美與科學(xué)的論述等。2021年,《晨曦集》修訂再版。下文經(jīng)出版方授權(quán)節(jié)選自《晨曦集》收錄的《美在科學(xué)與藝術(shù)中的異同》,原文為十年前的2015年,他在中國(guó)美術(shù)館“美在科學(xué)與藝術(shù)中的異同”講座上的整理稿。


《晨曦集》(增訂版)

作者:楊振寧 翁帆

版本:商務(wù)印書館 2021年8月


原文作者|楊振寧


楊振寧(1922年10月1日—2025年10月18日)。


我非常高興今天在中國(guó)美術(shù)館里跟大家談?wù)劇懊涝诳茖W(xué)與藝術(shù)中的異同”。


先討論一下科學(xué)中的美。大家都知道,藝術(shù)與美有密切的關(guān)系。但也許有很多人覺(jué)得,科學(xué)跟美沒(méi)有什么關(guān)系。所以我現(xiàn)在就用幾分鐘的時(shí)間先給大家闡釋一下科學(xué)里為什么有美。


2017年,楊振寧參與紀(jì)錄片《九零后》(2021)拍攝。


我是研究物理學(xué)的。物理學(xué)的發(fā)展要經(jīng)過(guò)四個(gè)階段。第一個(gè)階段是實(shí)驗(yàn),或者說(shuō)是與實(shí)驗(yàn)有關(guān)系的一類活動(dòng);第二個(gè)階段從實(shí)驗(yàn)結(jié)果抽煉出來(lái)一些理論,叫作唯象理論;唯象理論成熟了以后,如果把其中的精華抽取出來(lái),就成了理論架構(gòu) — 這是第三階段;最后一個(gè)階段,理論架構(gòu)要跟數(shù)學(xué)發(fā)生關(guān)系。上述四個(gè)不同的步驟里都有美,美的性質(zhì)不完全相同。


我以虹和霓的現(xiàn)象為例,講講實(shí)驗(yàn)。有人在很小的時(shí)候就看見過(guò)虹和霓,覺(jué)得漂亮極了,美極了。為什么會(huì)覺(jué)得美呢?因?yàn)橛X(jué)得它們都呈圓弧狀,而且有很特別的規(guī)律:虹是42度的圓弧,紅色在外邊,紫色在里邊;霓是大一點(diǎn)的弧,是50度的弧,其色彩排列順序與虹相反,紅色在里面,紫色在外面。虹和霓具備這個(gè)規(guī)律,所以即使是小孩子,也會(huì)覺(jué)得它們非常非常漂亮。這是一種在實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)里的美的標(biāo)準(zhǔn)的例子。


實(shí)驗(yàn)階段結(jié)束后,就到了唯象理論階段。虹和霓到底是怎么一回事?了解多了以后我們就會(huì)發(fā)現(xiàn),原來(lái)虹和霓是太陽(yáng)光在小水珠里折射而產(chǎn)生的光學(xué)現(xiàn)象。在虹的小水珠里是一次內(nèi)反射,在霓里是兩次內(nèi)反射。這樣,我們就可以計(jì)算。計(jì)算的結(jié)果驗(yàn)證了這樣的事實(shí):一次或者兩次反射以后,就會(huì)出來(lái)42度或者50度的弧。一個(gè)人了解到這點(diǎn)以后,他對(duì)于這個(gè)很美的現(xiàn)象的理解又深入了一層。


再進(jìn)一步就到了理論架構(gòu)階段,這個(gè)到19世紀(jì)才完成。19世紀(jì)中葉,一個(gè)名叫麥克斯韋的英國(guó)人寫下來(lái)了一組方程式,用這組方程式就可以徹底地解決折射現(xiàn)象的問(wèn)題。在前面的唯象理論階段,人們是不了解折射現(xiàn)象的,而麥克斯韋方程式可以告訴你為什么有折射現(xiàn)象。這就更進(jìn)一步了,也等于更上一層樓。上一層的美跟底下一層的美當(dāng)然有所不同。


再上一層是數(shù)學(xué)。麥克斯韋方程式是在19世紀(jì)中葉推導(dǎo)出來(lái)的,一個(gè)世紀(jì)以后,到了20 世紀(jì)70年代,物理學(xué)家才了解原來(lái)這個(gè)麥克斯韋方程式的結(jié)構(gòu)有極美的純數(shù)學(xué)的根源,叫作纖維叢。纖維叢是一個(gè)數(shù)學(xué)觀念,這個(gè)數(shù)學(xué)觀念在發(fā)展的時(shí)候與物理學(xué)沒(méi)有關(guān)系,與實(shí)際現(xiàn)象沒(méi)有關(guān)系??墒堑搅?0世紀(jì)70年代的時(shí)候,人們忽然發(fā)現(xiàn)原來(lái)麥克斯韋方程式的結(jié)構(gòu)就是纖維叢。這到達(dá)了一個(gè)更高的境界,使得我們知道原來(lái)世界上非常復(fù)雜、非常美麗的現(xiàn)象最后的根源是一組方程式,就是麥克斯韋方程式。


事實(shí)上,如果今天你問(wèn)問(wèn)物理學(xué)家對(duì)于宇宙結(jié)構(gòu)的了解,他們會(huì)告訴你,最后的最后就是一組方程式,包括牛頓的運(yùn)動(dòng)方程式、剛才講到的麥克斯韋方程式,以及愛因斯坦的狹義和廣義相對(duì)論方程式、狄拉克方程式和海森伯方程式。這七八個(gè)方程式就“住在”我們所看見的一切一切里。它們非常復(fù)雜,有的很美妙,有的則不是那么美妙,還有的很不容易被人理解,但宇宙結(jié)構(gòu)都受這些方程式的主宰。


麥克斯韋方程式,看起來(lái)很簡(jiǎn)單,可是等到你懂了它的威力之后,會(huì)心生敬畏。為什么說(shuō)這些方程式有威力呢?因?yàn)闊o(wú)論是星云那么大的空間還是基本粒子內(nèi)部那么小的空間,無(wú)論是漫長(zhǎng)的時(shí)間還是短短的一瞬,都受著這幾個(gè)方程式控制。這是一種大美。我們也可以說(shuō)這些方程式是造物者的詩(shī)篇。為什么?因?yàn)樵?shī)就是語(yǔ)言的精華。造物者用最濃縮的語(yǔ)言,掌握了世界萬(wàn)物,包括人的結(jié)構(gòu)、人的情感,世界上的一切都在“詩(shī)人”—造物者—寫下來(lái)的東西里濃縮起來(lái)了!其實(shí)這也是物理學(xué)家最后想達(dá)到的境界。


這些方程式的內(nèi)涵往往隨著物理學(xué)的發(fā)展而產(chǎn)生當(dāng)初完全沒(méi)有想到的新意義。我以詩(shī)歌對(duì)于讀者的感受為例闡述這一點(diǎn)。你少年時(shí)誦讀一首詩(shī),當(dāng)時(shí)就會(huì)對(duì)那首詩(shī)歌的內(nèi)涵、意境等有所了解。但當(dāng)你進(jìn)一步成熟之后,以及你步入晚年之后,又會(huì)發(fā)現(xiàn)這首詩(shī)的含義遠(yuǎn)遠(yuǎn)比你小時(shí)候所領(lǐng)悟的要多得多。同樣的道理,這些方程式在不同時(shí)期被人們運(yùn)用的時(shí)候也會(huì)產(chǎn)生不同的新意義。


詩(shī)人對(duì)于科學(xué)的美曾經(jīng)有過(guò)一些描述。英國(guó)大詩(shī)人 W. Blake(布萊克)寫過(guò)一首有名的詩(shī),譯成中文是:


一粒沙里有一個(gè)世界

一朵花里有一個(gè)天堂

把無(wú)窮無(wú)盡握于手掌

永恒寧非是剎那時(shí)光


陸機(jī)的《文賦》有這樣一句話:“觀古今于須臾,撫四海于一瞬?!北磉_(dá)的意思類似。


上面兩個(gè)例子,都是詩(shī)人用詩(shī)性的語(yǔ)言闡述對(duì)于宇宙結(jié)構(gòu)的了解,傳達(dá)出一種大美。牛頓故去以后,英國(guó)大詩(shī)人A. Pope(蒲柏)這樣表述牛頓,譯成中文是:“自然與自然規(guī)律為黑暗遮蔽;上帝說(shuō),請(qǐng)牛頓來(lái)!一切遂臻光明?!?/p>


人類從遠(yuǎn)古以來(lái)就知道有日月星辰的運(yùn)動(dòng),這些運(yùn)動(dòng)有很好的規(guī)則,可是在這些規(guī)則里又有一些不規(guī)則的變化,很奇怪。我想,這些現(xiàn)象是幾千年幾萬(wàn)年以來(lái)人類想要了解又難以了解的。最后牛頓來(lái)了。牛頓的方程式對(duì)于日月循環(huán)、對(duì)于行星的運(yùn)轉(zhuǎn)甚至對(duì)于星云等一切天體運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象都有非常準(zhǔn)確的描述。我想,這是人類歷史上非常重要也非常美的一個(gè)新的發(fā)展。


紀(jì)錄片《楊振寧:百年科學(xué)之路》(2024)封面。


前面列舉的詩(shī)句所描述的,是物理學(xué)的美,它們給了我們特別的感受。詩(shī)人對(duì)于美的描寫很到位,可是僅有這些還不夠,因?yàn)樵?shī)句里缺少莊嚴(yán)感、神圣感,以及初窺宇宙奧秘的畏懼感。這種莊嚴(yán)感、神圣感,也是哥特式教堂的建筑師們所要歌頌的東西,即崇高美、靈魂美、宗教美、最終極的美。這個(gè)最終極的美是客觀的。


我們知道,早在人類尚未出現(xiàn)的時(shí)候,麥克斯韋方程式以及剛才所講的那些方程式就已經(jīng)支配著宇宙間的一切了,所以這些最終極的美與人類沒(méi)有關(guān)系。我想,莊子所講的“天地有大美而不言”也包含類似的意思。


接下來(lái),我們討論藝術(shù)中的美。


物理學(xué)的發(fā)展歷經(jīng)了幾個(gè)明確的階段,而藝術(shù)不然。事實(shí)上,人類對(duì)藝術(shù)的了解遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于對(duì)科學(xué)的了解。比如說(shuō)在3000多年以前,商朝的金屬鑄造師們就已經(jīng)具備了非常好的藝術(shù)感。商朝的一個(gè)小犀牛形青銅器,現(xiàn)保存在美國(guó)舊金山博物館里,是鎮(zhèn)館之寶。據(jù)說(shuō)它是由巴黎的一個(gè)大古董販子C. T. Loo于20世紀(jì)40年代賣到美國(guó)的,當(dāng)時(shí)只賣了5萬(wàn)美金,今天當(dāng)然是無(wú)價(jià)之寶。


商朝的另外一個(gè)青銅器,叫作觚,現(xiàn)保存在于美國(guó)華盛頓的弗瑞爾博物館里。Freer(弗瑞爾)是一個(gè)有錢人,他在20世紀(jì)初到北京買了很多銅器,這個(gè)觚是其中的一個(gè)。弗瑞爾博物館是美國(guó)所有博物館中收藏中國(guó)古文物最豐富的一個(gè)。


青銅器的制造師們或許不懂甲骨文,更不懂藝術(shù)理論,可是他們對(duì)美的感受已經(jīng)達(dá)到了極高的境界。這個(gè)“小犀?!焙瓦@個(gè)銅觚都很美,可是有不同的美法,讓我們分析一下。


“小犀?!笔峭尚偷?,銅觚是思考型的;“小犀?!斌w現(xiàn)出直覺(jué)的美,銅觚是抽象的美;“小犀牛”的美是形似的美,銅觚是神似的美。它們顯示,藝術(shù)中的美離不開人類,這與科學(xué)中的終極的美不同。


我剛才講了,科學(xué)里的終極的美是客觀的,沒(méi)有人類的時(shí)候就已經(jīng)有這些美了。可是沒(méi)有人類就沒(méi)有藝術(shù),也就沒(méi)有藝術(shù)中的美。換句話說(shuō),科學(xué)中的美是“無(wú)我”的美,藝術(shù)中的美是“有我”的美。


大家知道,這個(gè)“無(wú)我”和“有我”的概念是王國(guó)維在《人間詞話》里提出的,很有名。王國(guó)維拿它來(lái)描述詩(shī)詞的意境,我想也可以拿來(lái)分辨科學(xué)中的美和藝術(shù)中的美的基本不同點(diǎn)。


藝術(shù)創(chuàng)作的本質(zhì)是什么?唐朝的畫家張璪說(shuō)是“外師造化,中得心源”。這句話概括地描述了藝術(shù)真正的精髓,道出了人類怎樣西方寫實(shí)與東方寫意。感受到美并開展藝術(shù)創(chuàng)作。這個(gè)犀牛形青銅器的塑造者“外師造化”,它的美來(lái)源于鑄造者所看到的一個(gè)真正的犀牛,所以這是寫實(shí)的美。而銅觚是一種“中得心源”的美,它之所以漂亮,是因?yàn)橛星€輪廓,用幾何學(xué)的術(shù)語(yǔ)來(lái)講叫“雙曲線”。商朝的人當(dāng)然不知道什么是“雙曲線”,可是直覺(jué)告訴他這是抽象的美。這就是所謂的“中得心源”,是從心里了解到自然界的美,因此這個(gè)銅觚的美也是一種寫意的美。


西方的藝術(shù)在很長(zhǎng)一段時(shí)期向?qū)憣?shí)方向發(fā)展,而東方的藝術(shù)則主要向?qū)懸夥较虬l(fā)展。為什么會(huì)有這兩種不同的發(fā)展方向呢?這值得深思,我覺(jué)得這方面的研究還不夠。西方在19 世紀(jì)才充分認(rèn)識(shí)到寫意美的重要意義,從而發(fā)展出了印象派。印象派之所以出現(xiàn),簡(jiǎn)單講起來(lái),就是因?yàn)槲鞣饺肆私獾皆趯憣?shí)的美以外還有寫意的美,就盡量向這個(gè)方向發(fā)展,于是就發(fā)展出來(lái)印象派以及19世紀(jì)后來(lái)的種種新流派,審美觀也因此更多元化。


到了20世紀(jì)初,畢加索和勃拉克把多元審美觀進(jìn)一步具體化了,創(chuàng)建了立體派。立體派的出現(xiàn)是藝術(shù)界的大革命。有人說(shuō),他們是受了愛因斯坦在1905年提出的相對(duì)論的影響。這個(gè)觀點(diǎn)很有意思,不過(guò)據(jù)我所知現(xiàn)在還沒(méi)有成定論。畢加索的《生活》是在他所謂的“藍(lán)色時(shí)代”即立體派出現(xiàn)之前繪制的,而《三個(gè)音樂(lè)家》的創(chuàng)作時(shí)間在立體派出現(xiàn)之后。其中的不同點(diǎn)顯示出畢加索意識(shí)到了藝術(shù)美的新方向。畢加索等人的探索,帶來(lái)了20世紀(jì)眾多的新嘗試。畢加索是一個(gè)天才,他既有眼光和魄力,又有技巧,他關(guān)于創(chuàng)新的嘗試非常之多??墒?,他的創(chuàng)新中也有怪異的東西,不堪入眼,扭曲了美的含義。


科學(xué)追求的是認(rèn)識(shí)世界、理解造化,并從認(rèn)識(shí)中窺見大美。我認(rèn)為,藝術(shù)若是完全朝著背離造化的方向發(fā)展,就會(huì)與美漸行漸遠(yuǎn)。


原文作者/楊振寧

摘編/羅東

編輯/申璐

導(dǎo)語(yǔ)部分校對(duì)/趙琳