近年來(lái)，筆者從張景中、吳全德兩位院士的科普作品中感悟到科學(xué)確實(shí)有感性的“形象美”。怪不得陳景潤(rùn)會(huì)迷醉于“數(shù)理王國(guó)”之中，想來(lái)他不但在腦海里看到了數(shù)學(xué)“邏輯美”的意象，而且也看到了數(shù)學(xué)的“形象美”。

隨便畫(huà)一個(gè)圓，圓周上任意作3個(gè)點(diǎn)A，B，C，把兩點(diǎn)A，B連成一條線段，線段上取第四個(gè)點(diǎn)D，作線段CD，再在CD上任取一點(diǎn)E，想象A、B、C是3個(gè)抬轎子的，E是坐轎子的。3個(gè)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(xué)生，學(xué)習(xí)十幾分鐘，就可以用《超級(jí)畫(huà)板》作出這個(gè)幾何圖形，再用《超級(jí)畫(huà)板》的軌跡功能作出坐轎人運(yùn)動(dòng)的軌跡。給3個(gè)抬轎子的速度的不同設(shè)置和D、E兩點(diǎn)不同位置，做做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，就會(huì)得到成百上千種圖案。

 

 

“超級(jí)畫(huà)板”是張景中先生根據(jù)上述原理，編制的“科普數(shù)理動(dòng)漫”軟件。孩子們作為審美主體，可以充分發(fā)揮想象力，運(yùn)用它去發(fā)現(xiàn)、制作出美麗的數(shù)理形象。

20世紀(jì)80年代產(chǎn)生了一門(mén)新的數(shù)學(xué)分支——分形幾何學(xué)。這是研究無(wú)限復(fù)雜的自相似圖形和結(jié)構(gòu)的幾何學(xué)。這是描述大自然的幾何學(xué)，揭示了世界的本質(zhì)。它是科學(xué)美和藝術(shù)美的有機(jī)結(jié)合、數(shù)學(xué)與藝術(shù)的審美統(tǒng)一。枯燥的數(shù)學(xué)不再是抽象的哲學(xué)，而是具象的感受。

 

 

吳全德院士是北京大學(xué)研究納米科學(xué)的。他在研究“金屬納米薄膜的成核生長(zhǎng)機(jī)理”時(shí)，發(fā)現(xiàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虬芽茖W(xué)與藝術(shù)融合起來(lái)，使它既反映深?yuàn)W的科學(xué)問(wèn)題，又具有藝術(shù)欣賞價(jià)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(rèn)為“科學(xué)美”可以是抽象的，也可以是形象的，可以用視覺(jué)欣賞。科學(xué)實(shí)驗(yàn)會(huì)出現(xiàn)各種各樣極為復(fù)雜的圖形，包括許多分形圖形。他探討了“科學(xué)實(shí)驗(yàn)藝術(shù)”形象美形成的機(jī)理，撰寫(xiě)了科普?qǐng)D書(shū)《科學(xué)與藝術(shù)的交融·納米科技與人類文明》（北京大學(xué)出版社，2001年7月）。

編者：本文節(jié)選自科普普及出版社——湯壽根《科普美學(xué)》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(shí)不影響閱讀，未進(jìn)行修改。

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科普美學(xué)——形象美

圖文簡(jiǎn)介

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