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:::更极端的观点是,在审美上不美的想法在科学上是没有机会成功的,这该是量子力学主要人物P. A. M. 狄拉克的看法,而他最著名的成就都和审美有关,例如他将量子力学中重要的对易子与经典力学中的泊松括号联系起来,例如以他的名字命名的狄拉克方程。与狄拉克持类似观点的还有数学家兼物理学家彭加莱,他说过:“科学家不是因为有用才研究自然的。他研究自然是因为他从中得到快乐;他从中得到快乐是因为它美。若是自然不美,知识就不值得去追求,生活也就不值得去过了。”我想,很多年轻时进入科学特别是理论物理学研究的人或多或少持有这样的观点。
我反对这种说法。我的观点是:物理学之美是第二位的属性,居于真实性之后。或者说,物理学方程首先描述了客观世界,然后才有美,物理学之美是由物理学之真诱导出来的,美之于物理学是一个衍生的概念,就像磁极是电的衍生现象一样。我试图从几个方面来论证这一点。
柏拉图认为天体应该作圆周运动,因为圆是完美的。而开普勒经过计算,发现行星轨道为椭圆,那么,我们难道有人会觉得椭圆不美吗?柏拉图又认为地球围绕太阳运动,其原因是太阳是完美的,最亮的,我们现在知道,在银河系中,太阳不过是一颗不起眼的红矮星,算不上很亮。柏拉图这个基于美学的理由也不成立。
1900年之前,人们认为物体运动是连续的、自然而然的,我想,他们也完全可以搞一套美学出来论证这一点。然而,我们现在则认为普朗克的离散的量子假设也是美的,我想根本的原因在于黑体辐射公式与经验数据的高度拟合。
德国诗人歌德,作为一个伟大的诗人,不能说他对于美没有体验,他对于美的认识应该会超过绝大多数人。然而,歌德认为牛顿的光学理论是错误的。白色光线通过棱镜被分解为单色光,光的三原色是红黄蓝。而歌德则认为白色是基本的,他还构造了一个错误的理论。
歌德与柏拉图的例子说明,由美学出发不能得到正确的物理理论。不正确的物理理论,估计没有人会认为是美的。而普朗克的那个例子则说明,真实性导致美。
如果超弦理论是终极理论,人们会找到一万个理由来说明超弦之美;如果圈量子是终极理论,人们会找十万个为什么来说明圈圈之美。事实上,与其说人们是在赞美超弦之美,不如说他们对于超弦是终极理论感到极端的不可思议,而他们无法描述这个不可思议,于是美其名曰“超弦是美的”。