论科学美及科学审美作用(2)
2016-04-09 01:00
导读:3、科学实验美 科学实验美指的是科学实验设计及其实施过程中的科学美。它包括实验指导思想的创造性,实验装置设计的新颖性,以及实验技术与操作过
3、科学实验美
科学实验美指的是科学实验设计及其实施过程中的科学美。它包括实验指导思想的创造性,实验装置设计的新颖性,以及实验技术与操作过程中的艺术性诸因素。科学实验美从设计到实施都让人感到严谨、准确、简洁、有序,富有艺术的韵律感,富有类似艺术审美的魅力。从美感效应来说,科学实验的巧妙和巨大成功,带给实验者的审美愉快不亚于完成了一件艺术杰作。杰出的实验科学家常被人称之为实验艺术家。德国物理学有维恩称赞俄国科学家列别捷夫测量光压的实验是“极其美妙的”,甚至认为他实验技巧之高是别人难以企及的。美籍华裔学者吴健雄也是当代最杰出的实验物理学家之一。她以非凡的实验才能,为诺贝尔奖金获得者李政道、杨振宁的“在弱相互作用下宇称不守恒“假说作了验证实验,其实验超乎寻常的难度曾使不少科学家望而生畏。她的无与伦比的实验成绩设计取得了巨大的成功,在实验科学史上写上了光辉的一页,同是也为实验美增加了一个精彩的范例。
四 科学审美在科学创造中的作用
审美在科学研究领域的重要意义在于它能推动科学创造。科学研究是以求真为最高目的的,但由于美是那样具有极大的魅力,是那样切合人性的需要,爱美作为人的本质力量之一必然自觉不自觉地贯穿到人的一切活动中去。具体地说,审美对科学创造的作用可分为动力作用、启迪作用和预构作用。
1、科学审美的动力作用
对科学现象美的兴趣、好奇可激发科学家探索的欲望,形成他持久的动力,激活他的创造性思维和创造性想象。面对纷繁复杂的科学现象,科学家总是力求寻出其内在规律,而试图建构一套美的符号体系,以最准确、最简洁、最概括地传达所发现的规律。爱因斯坦对于理论建构时的美学动机十分重视,他坚信优美的
数学形式和现实物理世界一定有着必然的联系。追求科学理论的不断完美,成为科学家进行科学创造的恒久动力。 很多科学家是自觉依据审美价值尺度,按照美的规律从事科学研究和科学创造的,认为科学理论不仅应当是真的,而且应当是美的。法拉第在研究电场和磁场的关系时,为了清晰地表述出自已的科学思想,呕心沥血。一段时间内,他的正确思想由于未能找到合适的形式表达,因而不能为人们所理解。这一工作后来由擅长数学的麦克斯韦完成了。他用简洁的数学形式不仅很好地表达出了法拉第的科学思想,而且在原有思想基础上又有了新的突破。
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2、审美的启迪作用
美是通过事物的形式表现出来的,因而具有一定的感性直观性。科学审美启迪也具有形象性特点,魏格拉提出大陆漂移说理论,就是得益于此。大陆漂移说是魏格拉受到地图上大陆边缘图形吻合的启发而提出来的。他从地图上得到启发后继续深入研究,最后得出了科学的理论。在科学史上,科学家和艺术家集于一身是不乏其人的。许多科学家有很好的艺术修养。因此,从艺术的审美中受到启迪的事例在科学研究中也比比皆是。伟大的
天文学家开普勒在研究行星的运行规律时,就受到过家乡民歌《和谐曲》的启示。他将行星围绕太阳运转的角速度与乐曲的和谐旋律作类比,由此进一步研究,最后得出了行星运动的三大定律,成为“天空立法者”。
3、审美的科学预构作用
审美预构是科学家在科学资料、实验设备缺乏的情况下,受到相关领域中事物的美学特性的启发,以美引真,提出科学理论的过程。真的科学理论必然是美的。科学现象表面杂乱无章,可现象的相互联系和相互作用中必具有和谐性和秩序性,必具有简单、对称等美学特性。门捷列夫的元素周期表的创制是以美求真的范例。门捷列夫根据自己现有的材料和审美经验,提出了元素性质按原子量递增而呈现周期性变化的规律的理论。门捷列夫根据他的科学美学思想,将当时已知的63种元素排成一张周期表,并探讨元素化学性质和原子量之间的关系。当时科学界公认铍的原子量是13.5,应排在第四类。可依据其化学性质,应排在第二类。从周期表的完美性出发,门捷列夫将铍放在第二类。最后经过精确测定,铍的原子量为9.4,理应归入第二类。这一事实正是出自他信奉的科学美学原则:真的理论必然是美的。从这一科学美学思想出发,他预言了三种未知元素的化学性质,认定它们的性质分别与硼、硅、铝相似。后来发现的这三种元素钪、锗、镓与他根据周期表预言的化学性质相同。