物理学之美
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丛书序 对科学的美和妙要有鉴赏力

《科学之美》丛书即将出版了,我向各位作者朋友和北京大学出版社表示祝贺。

我得知,《科学之美》丛书是我国第一套以传播科学情趣、吸引科学鉴赏、培育科学志向为使命的科学普及读物,目标是引导青少年热爱科学,投身科学事业。出版社把《科学之美》丛书的宗旨写成这样两句话:“共享科学的情与趣,共赏科学的妙与美”。我以为,它的出版,是很有意义的。

1997年1月17日,我在香港中华科学与社会协进会与香港中文大学主办的演讲会上发表演讲《科学工作有没有风格?》。后来,在收入《曙光集》的时候,把此演讲的标题写作了“美与物理学”。在那次演讲中,我谈到,物理学自实验、唯象理论到理论架构,是自表面向深层的发展。表面有表面的结构,有表面的美。进一步的唯象理论研究显示出了深一层的美。再进一步的研究,就显示出了极深层的理论架构的美。

牛顿的运动方程、麦克斯韦方程、爱因斯坦的狭义相对论方程、狄拉克方程、海森伯方程,以及其他五六个方程是物理学理论架构的骨干。它们提炼了几个世纪的实验工作、唯象理论的精髓,达到了科学研究的最高境界。它们以极度浓缩的数学语言写出了物理世界的基本结构,可以说它们是造物者的诗篇。

我以为,年轻朋友们应该对科学的这些不同层次的美拥有鉴赏力。常常有年轻朋友问我,他应该研究物理,还是研究数学。我的回答是,这要看你对哪一个领域里的美和妙有更高的判断能力和更大的喜爱。爱因斯坦在1949年谈到他为什么选择物理学,他说:“在数学领域里,我的直觉不够,不能辨认哪些是真正重要的研究,哪些只是不重要的题目。而在物理学里,我很快学到怎样找到基本问题来下工夫。”

因此,对年轻朋友来说,要对自己的喜好与判断能力(也就是科学鉴赏力),有正确的自我估价。从这个角度来看,《科学之美》丛书邀请读者“共享科学的情与趣,共赏科学的妙与美”,是很有意义的。