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1、科学创造中的艺术思维 创新是科学和艺术的共同灵魂。在科学探讨过程中潜藏着奇异的艺术因素。科学家若具有肯定的艺术素养,并能动用自身的“艺术细胞”,充分调动形象、想像、直觉等思维方式,并有意识地利用艺术美感、幻想、和谐等特有的灵智,其科研成果将会具有更多的创建性。 科学也需想象力 爱因斯坦始终认为,科学与艺术是相通的,是相互补充的,两者均以丰富的想像为心理背景,共同追求和谐之美。倘如没有诗人般的想象力,爱因斯坦又怎能以惊人的洞察力阐明深邃的相对论原理呢?事实上他自己就一再强调:“想象力比学问更重要,因为学问是有限的,而想象力概括着世界的一切,推动着进步,并且是学问进化的源泉。”艺术的想象力往往会激
2、发科学所必需的想象力。 爱因斯坦几乎每天都要拉他心爱的小提琴,特殊在他惊慌思索光量子假说和广义相对论的日子里,当他在科研中遇到困难,他就会放下手中的笔,拿起琴弦,忽然,那美丽、和谐、悦耳并充溢了想象力的旋律,不仅有助于他对物理学奥妙的深思,并能引导他在数学王国里做自由、创建性的遐想,对其科学思路和创建性思想的闪光,音乐往往能起不行替代的催化作用。正是在古典音乐的奇妙氛围中,人类精神最漂亮的花朵理论物理学思维,在春之阳光雨露中绽放。 形象思维与科学探讨 世界上第一架飞机的独创者是美国的莱特兄弟。他们自幼幻想要像飞鸟那样翩翩起飞,他们细致视察鸟类在飞行时如何利用双翅和尾部限制平衡,在想像中和实践中
3、改进机翼的形态、角度和翼尖卷曲的程度,增加方向舵第一架飞机正是通过形象思维创建出来的。卢瑟福依据粒子散射试验,想像原子内部构造像一个微观的太阳系,原子核像太阳雄踞中心,诸电子像行星在各自轨道上绕其运行。而卢氏这一思维过程正体现了形象思维的基本特征。 事实上,当人们思索一个静态概念时(三角形内角之和等于 180度),总是把它变为动态概念(把三角形内两条边设想成为两个长度不定的指针,使它们绕半圆转动,其中一个角度的增加导致其他角度的削减,最终使两条边与底边重合)。在这个过程中,形象思维是抽象思维的活动模型,抽象思维是形象思维的某种典型状态和最终结果。两者的关系是动态与静态、整体与局部的对立统一。在
4、人的高级思维活动中,形象因素之所以不丢失其作用,是因为概念和命题只有同感性阅历相联系才能获得意义和内容。形象思维的最大优势,是它能把全部相识因素组成一幅画面,为思维供应出二、三维度的形态,比一维性语言要优越得多,这意味着能为人供应在抽象思维中意识不到的新东西。 科幻小说对科学家的启示 巴尔扎克在其小说中最早提出“激素”这一名词,小说家史特林堡在科尔船长中竟然提出干脆从空气中制取氮气的可能性。特殊是法国作家凡尔纳,在一个多世纪以前,就津津乐道地向人们描述了事实上当时并不存在的潜水艇、飞机、电动汽车、宇宙火箭、彩色摄影、有声电影和电视等。谁又能说得清这些文学创作给科学家以多少启发和灵智呢。早在一个
5、多世纪前,俄国作家陀思妥耶夫斯基在其长篇小说卡拉玛佐夫兄弟中,就已写到伊万卡拉玛佐夫同精通魔法的小鬼在谈话时,就谈到了“卫星”。小鬼说,假如把一柄斧头抛上天空,抛得很远,很远,它就会“像一颗卫星那样围着地球飞行”。 在真正的卫星出现的一一百零一零一多年前,作家竟写出这样奇妙的“卫星”,能说它对一百零一余年之后的卫星独创者没有启发作用吗? 艺术可以用不合逻辑的充溢浪漫主义的精神和方法,去讲解并描述一切新的、充溢了凝固的被禁忌的思想和问题,这恰恰为“擅长进行严密逻辑思维的”的科学家供应了利用艺术开发其科学灵智和创建机制的便利条件。同时从另一方面来说,艺术家的生活和创作天地的无比广袤性,也无疑能赐予
6、科学家以主动的感染和影响。 艺术美感与科学创建 哥白尼是创立“日心说”的宏大天文学家,在其1543年公布的天体运行论中第一句话就是:“在培育人的天赋才智的多种多样的科学和艺术中,我们认为首先应当用全部精力来探讨那些与最美的事物有关的东西”,他之所以用“日心说”代替托勒密的“地心说”,就是深信自己的体系是最完备的。 美感实质上是一种深刻的思想,它经常能从整体上一下子把握事物的本质。美感在科学创建中之所以能起这么大的作用,是因为美与真之间存在着统一性,确定真的东西和确定美的东西是一样的。尤其在检验创建成果时,对美的考虑的重要性有时可能是确定性的。物理学家韦尔甚至说: “我的工作总是力图把真和美统一
7、起来,但当我必需在两者中选择一个时,我总是选择美。” 在科学独创创建中,美感与创建性活动是亲密相关的,创建独创中的先进性,也包含着合理性和完备性,而新奇性中又体现与时代审美观点的统一协调。 直觉思维与科技创新 直觉是艺术思维的主要特征,但直觉作为科学创建过程中的一种重要思维方式,早已为人们所留意。法国物理学家德布罗伊写到:“只有当科学家表现出所谓想像和直觉的实力,也就是摆脱严格推理的桎梏的实力,从而取得冒险的突进时,它才会达到辉煌的成就。” 直觉思维过程首先是依据肯定的相像性检索大脑中存贮的“模块”,然后嵌入所探讨的问题中。如北京航空航天高校独创沙丘驻涡火焰稳定器(获国家一等独创奖)的高歌,在
8、谈到他的独创过程时,就确定了直觉思维所起的重要作用。在这以前,他曾在沙漠中见到一种沙丘,它特有的形态使得不管风怎么吹都不会变形。这给他留下了深刻的印象。高歌说:“我独创沙丘驻涡火焰稳定器的过程,首先是受到沙丘的启示。”从而想到“若把火焰稳定器做成像沙丘的形态,是否能达到稳定火焰的目的呢?”这一探究性结论,事实证明白这一想法是正确的。 很多事实表明,在科学家的整个科学世界和全部科学创建过程中,艺术都在起着不行替代的巨大启迪和泽惠的作用。艺术就像一股澄澈的汩汩流淌的泉水那样,昼夜不舍、永不停息地浇灌着科学园地,使之恒久绿草如茵、繁花吐艳、果实累累,并恒久充溢着生命的激情与创建的活力。 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页