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二、科学美感的助发现功能
; 建立在真与美相关联基础之上的科学美感，在科学主体的科学探索活动中具有显著的助发现功能，这些功能主要体现在以下方面。
; 1．美感的对象化与科学对象的确立
; 科学美感在科学探索的早期，往往给科学家以极大的启发。由于受科学中美的诱导，科学家们集中自己的注意力于美的现象或者关系上，在美感的对象化中，科学家进而把这些美的现象联系作为自己的科学研究对象。这在科学思想史上，比比皆是。麦克斯韦在创建电磁理论的过程中，依据法拉第的实验研究结果，写出了电磁理论的两个方程，但两个等式的右边不对称，他从美学考虑出发，进行了修改，这种修改并没有什么实验依据，但其数学形式更优美，并导致了可喜的成果，后来被修改的方程也被实验证实。在科学美感的启迪下，科学家结合自己的科学问题以及亟待解决的课题，来确定自己的研究对象。科学美是通过科学家去发现和创造的，同时对科学美的追求本身也是科学发现的巨大动力。在伽利略看来，科学家的任务就是要去发现大
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自然的合理秩序与和谐，也就是去发现美。科学美感是在科学探索的长期实践中，逐渐地培养出来的，它总是以物化的感性形式呈现在主体面前，并内化为其内在情愫。由美感所感受的对象发展成为研究对象，经历了复杂的转化过程。科学美感与科学研究所面对的自然界都是“人化”了的自然界，但前者更多地与愉悦的情感相关，后者关涉理性更多，但即使作为研究对象，也仍然是的。当然，如果没有具有欣赏美的感觉器官，科学美感也是不可能形成的，当然这种美感也基于潜在对象的存在。正如马克思所说：“只有才激起人的音乐感；对于没有音乐感的耳朵来说，最美的音乐毫无意义，不是对象，因为我的对象只能是我的一种本质力量的验证，……”[5]没有眼、耳等审美感官的感受及谐和嬉戏，不会形成美感，也更不能由美感而迁移到研究对象的设定。; 2．刺激联想与激发创新思维
; 科学美感在科学发现与科学研究活动中，可激活科学家丰富的联想，进而产生创新思维，作出科学发现和取得重要的研究成果。正如英国学家廷德尔所说：“有了精确的实验和观察作为研究的依据，想象力便成为自然科学理论的设计师。”[6]如凯库勒受梦的启示，作出了关于苯环结构的发现。哈维在研究人体的血液循环时，就从哥白尼行星围绕太阳运行体系这一奇妙的思想中得到过启发，而“开普勒一定受到了毕达哥拉斯美的概念的影响，当他把行星绕太阳的转动和一根振动弦进行比较时，他发现，不同行星的轨道有如天体音乐一般奏出了和谐的和声。”[7]大西洋两岸的相似性给魏格纳以灵感，从而提出了大陆漂移学说。科学美感以情感愉悦为特征，正如钱德拉塞卡所说：“科学中有更多的证据表明，美常常是令人愉悦的源泉。”[8]当然，科学美感还同时渗进感知、想象等多种活动。由于具有良好的修养和审美能力，爱因斯坦在他的科学研究中，这些因素发挥过重要的作用，他由此受益颇多。如他的狭义相对论的光速恒定原理和相对性原理的提出，作为基本假设，受到他在16岁时的理想实验的启发而联想到的。这个实验为：当一个实验者以光速追随一条光线运动，他会看到什么？他当时就想到应看到一个在空间里振荡着而停滞不前的电磁波。爱因斯坦本人既深刻地体会到了想象的重要作用，也有过高度的认识，他说：“对于整理和理解事件，重要的也许不是物体的行为，而是物体之间某种东西的行为，即场的行为，要充分领会这件事，那是需要一种大胆的科学的想象力的”。[9]这也充分说明，科学美感所孕育的联想与创新能力之于科学研究的重要意义。
; 3．选择尽可能简单的理论
; 科学的理论显现出来的美，往往既是和谐的，更是简单的。简单美是科学美的重要特征。李政道说过：“最重要的东西往往都是最简单的。就拿物来说，它的研究对象大至恒星、宇宙，小到微观粒子。但是，这些对象总是由几条基本原理管住。那些基本的东西，恰恰是最简单的，但却最重要。”[10]正因为如此，如果几个假说或理论经受住同样的经验，又能作出一致的解释或预测时，科学家的美感将促使他们选择简洁的那个假说或理论。图尔明认为，科学家根据自然秩序理想来解释科学事件。而科学的简单美显然与这种理想相关。英国近代家洛克把观念分为简单观念与复杂观念，他认为简单观念是构成复杂观念或一切知识的基本，而复杂观念是通过简单观念构成的。虽然在上简单的理论并不一定正确，但许多正确的理论却往往是逻辑上简单的。科学史上，哥白尼体系比托勒密体系来得简单，这也是前者之所以代替后者的一个重要原因。最早提出简单性原则的要算奥卡姆了，西方中世纪哲学家与逻辑学家奥卡姆提出了一条简单性思维原则，其内涵是：如无必要，勿增实体。后人称之为“奥卡姆剃刀”。这一原则不仅在他本人的研究中起过作用，还对后世的学术发生了深远影响。而马赫与阿芬那留斯提出的思维原则，也可以说是科学简单性的一种重要原则，对于鉴赏与评价理论的优劣具有重要价值。现代科学中的审美简单性原则，则可看成是对这个原则的继承与发展。
; 4．对称破缺与奇异美的重要启示
; 对称与平衡是形式美的重要因素之一。对称指形式各要素在上下、前后、左右的相同或均等。古希腊家认为，身体的美在于各部分之间的比例对称。欧洲著名的哥特式对称的特点也非常明显。平衡则是对称的一种变异，指对应双方左右、上下在形式上虽不一定对称，但在份量上是均等的。此外，形式美还有许多要素。美具有极大的复杂性与高度的不确定性，它不能被限定在任何一个固定的范式与枢架之中。有时出现不对称或一种对称发生破缺也会显得很美。自然界广泛存在着奇异美，突出表现在曲折、离奇和变幻莫测等方面，在科学的探索中也会出现这种奇异美。当然，科学上的对称破缺或奇异美未必是表观上的，它们往往出现在科学的内在关联与科学思想的深处，它们折射着自然界潜藏的奥秘与信息，值得认真关注。在科学史上，众多的科学发现都是由对称破缺以及各种新奇的东西即奇异美所诱发的，这种对称破缺和奇异美已成为科学发现的重要契机。杨振宁、李政道发现与确定了宇称守恒这种左右对称性在某种局部条件下不存在，即发生了对称破缺，在弱相互作用下宇称不守恒。这正表明了就物理学而言，较低层次对称性的破坏和较高层次对称性的建立，往往体现了物理理论的重大突破。对称破缺显然是奇异美的重要方面，它是一种超出常规的科学美的特殊表现。