第1个回答 2007-11-11
科学美
【科学美】 指科学领域里存在的美。科学美是一种美的形态,它同自然美、社会美、艺术美、技术美相并列,并与之有着密切的联系。科学美与技术美的关系尤为密切,人们常将它们结合在一起进行研究,称之为科技美。科技美属于广义的社会美之列。
科学美是近年来科学界和美学界提出的新概念,但不少人对科学美是否存在持怀疑态度。到底有没有科学美,也许科学家本人的观点最具权威性。早在两千年前,科学家们便对数学、天文学、物理学、生理学等领域的美已有所体会。他们发现,“哪里有数,哪里就有美”。(古希腊数学家普鲁克拉斯)。他们看到,最美的比例是1∶1.618
(欧几里得)。他们深信,天体是永恒的、神圣的、完美的,整个天体就是一种和谐(毕达哥拉斯)。他们推测,人体也类似于一个小宇宙,也是一种和谐,一种美(毕达哥拉斯、董仲舒等)。他们感到,匀速运动是最美、最完善的运动速度。所以,匀速圆周运动应该是运动最基本的类型。此外,在日月运行、四时变化、万物生长之中,存在着无数的阳刚之美与阴柔之美(《周易》)。在近代,日心说的创立者哥白尼是这样赞美天体的美的:“太阳在万物的中心统驭着;在这座最美神庙里,另外还有什么更好的地点能安置这个发光体,使它能一下子照亮整个宇宙呢?……事实上,太阳是坐在宝座上率领着它周围的星体家族……地球由于太阳而复杂,并通过太阳每年怀胎、结果。我们就是在这种布局里发现世界有一种美妙的和谐,和运行轨道与轨道大小之间的一种经常的和谐关系,而这是无法用别的方式发现的。”在进化论创始人达尔文的著作中,不时会看到植物的美丽曾使他多么惊奇,多么兴奋。他动情地描述蔓脚类幼虫的美丽:“它有六对构造精美而适于游泳的腿,一对非凡的复眼和极端复杂的触角。”他探讨生物之所以如此美丽的原因,完全是由于性选择。在化学领域,人们还发现了结晶分子构造的一个重要特征——对称性,发现了元素周期律的美。20世纪初,爱因斯坦创立了相对论,它的美几乎立即使科学家们为之倾倒。法国物理学家法德罗意说:“这种解释的雅致和美丽是无可争辩的,它该作为20世纪数学物理学的一个最优美的纪念碑而永垂不朽。”德国物理学家海森堡为此将爱因斯坦称为“艺术领域中的达·芬奇或者贝多芬。”美国物理学家英费尔德评价:“大多数物理学家一致认为它是引力论的唯一的合理而优美的理论。诚然,还存在另外一些(引力)理论,但是爱因斯坦的理论在优美、深邃和逻辑的合理性这些方面远远地超过了它们。”总之,在科学家的眼中,自然科学领域的方方面面无不具有极大的魅力,给他们以极大的美的享受:“观察布满星斗的天空和一滴水中的显微生物,我们就会赞叹不止,研究运动物质中能的奇妙作用,我们就会满怀敬畏之情;崇拜宇宙于无所不包的实体定律的价值,我们就会肃然起敬——凡此种种,都是我们感情生活的组成部分,都与‘自然宗教’的概念相等。”(海克尔)。
科学家根据自身的实践认为科学美是存在的。正因为存在着科学美,所以,严肃的、冷静的科学研究工作才使人充满了激情,充满了丰富的想象力和创造力,充满了诱惑和魅力。哥白尼根据行星运动应该遵循简单而和谐的关系的原则提出日心说,开普勒根据杂多中有统一、不协调中有协调的关系发现了行星运动第三定律,哈维根据“宇宙和谐”观念提出血液循环论,伽利略根据统一性原理提出了相对性原理,凯库勒从对称性原则出发提出了芳香化合物的分子结构方式。此外,门捷列夫的元素周期律,玻尔的互补性原理,魏格纳的“大陆漂移说”的提出,也与统一性原理有关。由此可见,在科学家的研究工作中,对美的追求与憧憬成了一个不可缺少的原动力,美推动着科学家,美激励着科学家,美诱惑着科学家,这也证明,科学领域确实存在着美。
从理论上看也是如此,科学求真,科学求美。真诉诸人的理性,美则诉诸人的感性。真和美之间确实存在着很大的区别。但是,这并不意味着真和美两者是截然分离的。不真的事物不可能有美,美必须以真为前提。真是什么?真就是真实存在着的客观物质及其运动,就是外部现实世界的本质规律。如果没有这个事实存在着的客观物质世界,又哪里会有它的美呢?这正如没有高山就不会有高山的美一样。如果人们违背客观物质世界的规律,在人与物之间造成一种紧张、敌对的关系,又怎么会有美呢?总之,有真才可能有美,尽管真不是美。其次,真、善、美三者是统一的。科学求真,但为什么求真?为了人类改造、征服自然。因此,求真一方面是为了使人类掌握客观的规律,这就是一种合规律性;另一方面也是为了满足人的需要,这是一种合目的性,也就是一种善。那么,为了使事物满足人的需要,符合人的目的,就必须对它加以改进、制作。这样,一种新产品便出现了。在它身上凝聚着人的聪明、灵巧、情感、创造力,通过它人感到了自己的伟大,从而产生愉悦,获得享受,这就是美。可见,真、善、美三者是统一的,人们在求真的同时,就在求善、求美。科学既然求真,它当然也在求善、求美。因此,在科学领域,当然会存在着科学美。
第2个回答 2007-11-11
0.618,一个大家熟习的数,被古希腊美学家柏拉图誉为“黄金分割律”; 0.618,一个黄金数,是一件造福人类的绚丽瑰宝;0.618,一个已越来越多地被人们所认识的数,并逐渐应用于人们的生产生活; 0.618,一个具有有许多极为宝贵的性质的数,在建筑、音乐、美术、医学、等有极其广泛的应用。
古希腊帕提侬神庙是举世闻名的完美建筑,它的高和宽的比是0.618。建筑师们发现,按这样的比例来设计殿堂,殿堂更加雄伟、美丽;去设计别墅,别墅将更加舒适、漂亮.连一扇门窗若设计为黄金矩形都会显得更加协调和令人赏心悦目.
令人惊讶的是,人体自身也和0.618密切相关,对人体解剖很有研究的意大利画家达·芬奇发现,人的肚脐位于身长的0.618处;咽喉位于肚脐与头顶长度的0.618处;肘关节位于肩关节与指头长度的0.618处,人体存在着肚脐、咽喉、膝盖、肘关节四个黄金分割点,它们也是人赖以生存的四处要害。
黄金分割与人的关系相当密切。地球表面的纬度范围是0——90°,对其进行黄金分割,则34.38°——55.62°正是地球的黄金地带。无论从平均气温、年日照时数、年降水量、相对湿度等方面都是具备适于人类生活的最佳地区。说来也巧,这一地区几乎囊括了世界上所有的发达国家。
医学与0.618有着千丝万缕的联系,它可解释人为什么在环境22至24摄摄氏度时感觉最舒适。因为人的体温为37°C与0.618的乘积为22.8°C,而且这一温度中肌体的新陈代谢、生理节奏和生理功能均处于最佳状态。科学家们还发现,当外界环境温度为人体温度的0.618倍时,人会感到最舒服.现代医学研究还表明,0.618与养生之道息息相关,动与静是一个0.618的比例关系,大致四分动六分静,才是最佳的养生之道。医学分析还发现,饭吃六七成饱的几乎不生胃病。
高雅的艺术殿堂里,自然也留下了黄金数的足迹.画家们发现,按0.618:1来设计腿长与身高的比例,画出的人体身材最优美,而现今的女性,腰身以下的长度平均只占身高的0.58,因此古希腊维纳斯女神塑像及太阳神阿波罗的形象都通过故意延长双腿,使之与身高的比值为0.618,从而创造艺术美.难怪许多姑娘都愿意穿上高跟鞋,而芭蕾舞演员则在翩翩起舞时,不时地踮起脚尖.音乐家发现,二胡演奏中,“千金”分弦的比符合0.618∶1时,奏出来的音调最和谐、最悦耳.
植物叶子,千姿百态,生机盎然,给大自然带来了美丽的绿色世界.尽管叶子形态随种而异,但它在茎上的排列顺序(称为叶序),却是极有规律的.有些植物的花瓣及主干上枝条的生长,也 是符合这个规律的.你从植物茎的顶端向下看,经细心观察,发现上下层中相邻的两片叶子之间约成137.5°角.如果每层叶子只画一片来代表,第一层和第二层的相邻两叶之间的角度差约是137.5°,以后二到三层,三到四层,四到五层……两叶之间都成这个角度.植物学家经过计算表明:这个角度对叶子的采光、通风都是最佳的.叶子的排布,多么精巧!叶子间的137.5°角中,藏有什么“密码”呢?我们知道,一周是360°,360°-137.5°=222.5°,而137.5°∶222.5°≈0.618. 瞧,这就是“密码”!叶子的精巧而神奇的排布中,竟然隐藏着0.618.
只要留心,到处都可发现黄金数这位美的“使者”的足迹.运用于科学实验和工业生产的优选法中的“0.618”法,还能给我们带来巨大的经济效益呢!黄金数0.618,真是一件造福人类的绚丽瑰宝!
0.618,一个永不退色的研究课题,一个充满神秘色彩的数字。让我们广大的数学爱好者,相约
0.618,去探求更广阔的空间,获取更多的秘密。
第3个回答 2007-11-11
“科学美是一种反映美,是人类在探索、发现自然规律过程中所创作的成果或形式。”——李泽厚《走我自己的路》