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发信人: qpcwth (独翅鸟), 信区: Science
标  题: 《分形艺术》2
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年11月03日17:18:21 星期六), 站内信件

序言一    科学探索也是对美的追求
赵凯华
北京大学非线性科学中心主任
中国物理学会副理事长
    分形(Fractal)是近年来在非线性科学中发展出来的一个概念，刘华杰君把它作为一
种艺术介绍给读者，是一件非常有意义的事。
    真、善、美是人们心灵追求的最崇高境界。一向认为，科学讲的是“真”，伦理讲
的是“善”，艺术讲的是“美”。其实三者是不应割裂的。真和美的东西一定是善的，
很难想象善的东西不真不美。本书的内容是科学和艺术的联姻，自然是真和美的结合。

    科学的目标固然是追求真理，但在许多大科学家的心目中，追求美才是科学研究的
目的。庞加莱(H.Poincare)说，科学家“研究自然是因为他们从中得到了乐趣，而他们
得到乐趣是因为它美。如果自然不美，它就不值得去探求，生命也不值得存在。”朗道
(L.Landau)认为，爱因斯坦的广义相对论是物理学中最美的理论。当海森伯(W.Heisenb
erg)第一次发现他的矩阵中所有项都满足能量守恒原理时，他陶醉了。他对爱因斯坦说
：“当大自然把我们引向一个前所未见的和异常美丽的数学形式时，我们将不得不相信
它是真的。”魏尔(H.Weyl)说：“我的工作总是尽力把真和美统一起来；但当我必须在
两者之中挑选一个时，我通常选择美。”引力规范理论是魏尔在《空间、时间和物质》
一书中提出来的，他曾承认，这个理论作为一个引力理论是不真的，但它显示出的美又
使他不愿意放弃。多年之后，当规范不变性被应用于量子电动力学时，魏尔的直觉被证
明是完全正确的。
    说到这里勾起我本人一段回忆。整整半个世纪前，当我作为二年级大学生学习高等
数学时，一条能够充满正方形平面的皮亚诺曲线(Peanocurve)和一个处处连续处处不可
微的维尔斯特拉斯函数(Weierstrassfunction)强烈地打动了我的好奇心，引起我无比美
妙的感受。当时我想都不想这与现实的自然界有什么关系，尽管我是学物理的。直到80
年代有了分形的概念以后，我才知道，布朗粒子的轨迹正是一条处处连续处处不可微的
曲线。看来，人类心灵最深处感到美的东西总在自然界得以成为现实，这实在不可思议
!
    分形算不算艺术？这是有些争议的，本书作了讨论，这里不再评说。作为艺术的必
要条件是能引起人们某种美的感受。我想，分形图案在这方面还不至于令人失望。不过
，把分形当作艺术推向社会能不能被接受？国内外有类似但又相当不同的处境。本书作
者告诉我，他向我国广告公司推荐分形图案得到的反应有二：一问像什么，二问有什么
用。美国在80年代首次向社会展出分形图案时，公众要求解释其来龙去脉，并且希望知
道它们的重要性。问像什么和要求解释其来龙去脉，都表明观众对分形图案不理解，但
后者的态度要积极得多。问有什么用和希望了解其重要性，心情是类似的，但后者没有
前者那样狭隘。分形图案在国内外所受遭遇的最大不同，是得到的反应前者冷淡，后者
热烈。
    分形图案的复杂性来自简单数学关系的反复迭代，其感召力寓于无穷层次局部与整
体的自相似，理解其美学价值需要有一定的思想深度。迄今为止，科学教育和艺术教育
基本上是分开的。随着时代的前进，人们的生活愈来愈现代化，情况会不会有所改变？
我想是会的，但人们的素质教育必须得到真正的重视。但愿本书在科学和艺术的沟通方
面是个良好的开端。
1997年4月于北京大学非线性科学中心

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心事浩茫连广宇,于无声处听惊雷

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