近年來,筆者從張景中、吳全德兩位院士的科普作品中感悟到科學確實有感性的“形象美”。怪不得陳景潤會迷醉于“數理王國”之中,想來他不但在腦海里看到了數學“邏輯美”的意象,而且也看到了數學的“形象美”。

隨便畫一個圓,圓周上任意作3個點A,B,C,把兩點A,B連成一條線段,線段上取第四個點D,作線段CD,再在CD上任取一點E,想象A、B、C是3個抬轎子的,E是坐轎子的。3個抬轎子的在圓上用各自不同的速度奔走,那么E的軌跡是什么樣子的呢?

任何一位小學生,學習十幾分鐘,就可以用《超級畫板》作出這個幾何圖形,再用《超級畫板》的軌跡功能作出坐轎人運動的軌跡。給3個抬轎子的速度的不同設置和D、E兩點不同位置,做做數學實驗,就會得到成百上千種圖案。

 

 

“超級畫板”是張景中先生根據上述原理,編制的“科普數理動漫”軟件。孩子們作為審美主體,可以充分發揮想象力,運用它去發現、制作出美麗的數理形象。

20世紀80年代產生了一門新的數學分支——分形幾何學。這是研究無限復雜的自相似圖形和結構的幾何學。這是描述大自然的幾何學,揭示了世界的本質。它是科學美和藝術美的有機結合、數學與藝術的審美統一。枯燥的數學不再是抽象的哲學,而是具象的感受。

 

 

吳全德院士是北京大學研究納米科學的。他在研究“金屬納米薄膜的成核生長機理”時,發現科學實驗能夠把科學與藝術融合起來,使它既反映深奧的科學問題,又具有藝術欣賞價值。他用電子顯微鏡拍攝了銀膠粒聚合而成的“野花”、“鮮果”“海馬”等許多美麗的形象。由此,他認為“科學美”可以是抽象的,也可以是形象的,可以用視覺欣賞。科學實驗會出現各種各樣極為復雜的圖形,包括許多分形圖形。他探討了“科學實驗藝術”形象美形成的機理,撰寫了科普圖書《科學與藝術的交融·納米科技與人類文明》(北京大學出版社,2001年7月)。

編者:本文節選自科普普及出版社——湯壽根《科普美學》概論部分。文中的“筆者”為科普作家湯壽根老師,為尊重湯老師,同時不影響閱讀,未進行修改。

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科普美學——形象美

圖文簡介

近年來,筆者從張景中、吳全德兩位院士的科普作品中感悟到科學確實有感性的“形象美”。