当绘画彰显科学思想

刘夕庆

爱因斯坦在他67岁时写的一篇《自述》中这样写到：“在我们之外有一个巨大的世界，它离开我们的世界独立存在，它在我们面前就像一个伟大而永恒的谜，然而至少部分地是我们的观察和思维所能及的……在向我们提供的一切可能范围里，从思想上掌握这个在个人以外的世界，总是作为一个最高目标而有意无意地浮现在我的心中。”他所说的“思想”应该就是我们今天所理解的“科学思想”，任何科学成果都离不开科学思想的引导，绘画的创作成果也需要思想引领。因此，有些画家在他们的作品中有意无意地对当时的科学思想进行艺术再现，最终以绘画的形式成就了彰显科学思想的美妙图景。

科学思想的定义

在不同的历史阶段，于当时各种特殊科学认识和研究方法的基础上提炼出来的、能够发现和解释其他同类或更多事物的合理观念和推断法则。科学思想对进一步更广泛的科学研究和社会实践具有导向作用。

彰显“古代科学思想”的画作

伟大的古希腊几何学家欧几里得的巨著《几何原本》是西方数学乃至世界科学演绎体系的基础，被公认为是人类历史上最早科学思想的系统体现。古希腊人重视数学在美学上的意义，他们认为宇宙结构是按数学规律造就的，并且能被人们的思想所认识。约2500年后爱因斯坦的那句“宇宙中最不可理解的事就是宇宙是可以理解的”的名言就是这种思想的幽默概括。

可以说，人类科学思想的诞生，最早出自于古希腊兴起的数学计算演绎方法的运用。在公元前5～公元前6世纪的古希腊，经济高度繁荣，生产力较为先进，在这个基础上诞生了光辉灿烂的古希腊文化。欧几里德简洁优美、井然有序的数学思想体系正是诞生在这片富饶的文化土壤中。

卓越的古希腊科学思想家阿基米德，当时可算得上是一位百科全书式的科学家，他是静力学和流体静力学的奠基人。他的“给我一个支点，我就能撬起整个地球”名言中的“支点”，我们将其视为科学思想的“代名词”是恰当的。

无独有偶，具有同等重要地位的古代东方文明，诞生过表达不同形式宇宙观的科学思想。如，《老子》一书中所阐释出的世界具有动态变化性质的思想，可以说是中国古代科学思想的典范。西方哲学家黑格尔把老子比作东方的毕达哥拉斯，而老子关于阳阴二气融合演进的思想及图形，据说后来启发了莱布尼兹、玻尔等西方科学大师，成为数学二进制创立和量子力学的标准诠释—“互补原理”的思想来源。

在东汉时期，中国出现了一位“全才式”的人物张衡，他是浑天说的代表人物之一，他认为天地都是圆形的—天在外，像蛋清，地在内，像蛋黄，它们浑然一体、共融互进。这种学说虽然在现在看来并不完全正确，但在当时却是一种超前的思想。

彰显“近代科学思想”的画作

如果说古代至后来中世纪的科学思想还像一棵小树苗，那么，15世纪，欧洲开始了文艺复兴运动，科学思想的幼苗便真正沐浴了人文主义劲吹的春风，开始茁壮成长起来，正如题头画中表现的哥白尼的科学理论思想日趋壮大起来一样。

哥白尼是现代天文学之父和近代科学革命的发起者。他提出了有关行星运动的日心体系来取代古希腊时代托勒密提出的地心体系，是建立了这种科学思想体系并完全用数学方法推导出结果的第一人。（参阅2016年《知识就是力量》第3期《当绘画融入宇宙元素》）

哥白尼受到舅舅的极大影响，事业成功后的他在波兰托伦城弗龙堡定居，买下城堡西北角的一座箭楼作为他的宿舍兼作天文观测台，这座箭楼后来被人们称为“哥白尼塔”，在这里，他不仅进行了天文学上的变革，而且也实现了同亚里士多德物理学思想的决裂。“哥白尼革命”不仅是一种宇宙图像方面的改进，而且也是对当时宗教情感和精神生活方式提出的挑战—人们从他的观点中似乎感到了一场科学思想风暴的来临。

近代科学思想的集大成者是英国人牛顿，他是爱因斯坦之前人类历史上最伟大的物理学家兼数学家，著有《自然哲学的数学原理》《光学》等影响人类几个世纪的著作，并与莱布尼茨共同创立了“微积分学”。牛顿提出的三大运动定律和万有引力构成的经典力学体系，掀起了一场真正意义上的科学革命。在介绍1931年出版的《光学》一书时，爱因斯坦这样描述牛顿：“自然于他就是一本打开的书……他集实验家、理论家、技工以及艺术家于一身。他坚定、强壮、孤独地站在我们面前。”

伟大的牛顿打破了已烙印在西方文化领域达数个世纪之久的观念。在牛顿之前，人们普遍认为人类只能理解上帝允许的范围，而他竟以自己的思想体系和科学理论突破了这样的观念。同时，牛顿还从根本上改变了当时科学研究中的思维方法。他所建立的宇宙观（今天我们称之为“牛顿宇宙”）的构架是其思想的具体表现形式。

英国化学家、物理学家道尔顿是近代原子思想概念的提出者。他所提出的关键思想和学说，使化学领域自那时起又向前迈进了一步。法国人庞加莱在数学方面的工作对他以后产生了极其深远的影响，他继牛顿之后在天体力学方面有着里程碑式的研究成果。鲜为大众所知的是，他还是相对论的思想先驱，这一点可从后来爱因斯坦的谈话中得到有力的证实。

19世纪末，杰出的俄国化学家门捷列夫发现了现在通用的“化学元素周期律”。他制作出世界上第一张元素周期表，并据此预见了一些尚未发现的元素。随着元素周期律思想而诞生的名著《化学原理》，被当时国际化学界公认为标准的科学著作。门捷列夫对化学结构秩序所做的思想贡献可以看作是将事物归类且周期性排布最有意义的事件。

彰显“现代科学思想”的画作

从19世纪末20世纪初开始，现代科学思想在基础性物理学方面率先闪耀。相对论与量子论思想彻底改变了人类对自然宇宙的传统看法，并由此催生了一系列科学性思想在各学科中的衍生，其中就包括了“分子生物学”思想的革命性崛起。

爱因斯坦是世界著名科学家、现代物理学思想的开创者和奠基人之一。他创立了“相对论”，该理论成为人类智慧思想在科学上的划时代硕果。他对光子“波粒二象性”的解释促进了后来量子力学的诞生，并演绎出量子力学的波动形式。薛定谔撰写的关于量子力学波动形式的《生命是什么》一书，其科学思想连接了物理、化学与生物学的关系，对分子生物学的建立起到了莫大的作用。

德布罗意出生于一个法国贵族家庭，他受到爱因斯坦光的“波粒二象性”思想的启发，创立了“物质波”理论，并于1929年获得诺贝尔物理学奖。海森堡为德国著名物理学家，量子力学的主要创始人，哥本哈根学派的代表人物之一，1932年诺贝尔物理学奖获得者。量子力学是整个科学史上重要的思想成就之一，而这两位物理学家分别为其波动形式与矩阵形式的建立做出了重要贡献。

绘画在不同时代的科学发现、科技发明上不但发挥过辅助作用，而且在描绘人类科学思想诞生的故事上，形象生动、易于被人接受理解，正如19世纪英国生物学家赫胥黎所说的那样，科学与艺术犹如一个硬币的两个面，同生共进。