玩转艺术的“科学家”

玩转艺术的“科学家”/刘夕庆编著.--北京：人民邮电出版社，2020.12

ISBN　978-7-115-55745-2

Ⅰ.①玩…　Ⅱ.①刘…　Ⅲ.①艺术家—生平事迹—世界—俗物读物　Ⅳ.①K815.7-49

中国版本图书馆CIP数据核字（2021）第000254号

◆编著　刘夕庆

责任编辑　李宁

责任印制　陈犇

◆人民邮电出版社出版发行　　北京市丰台区成寿寺路11号

邮编　100164　　电子邮件　315@ptpress.com.cn

网址　https://www.ptpress.com.cn

北京瑞禾彩色印刷有限公司印刷

◆开本：690×970　1/16

印张：15.25　　2020年12月第1版

字数：249千字　　2020年12月北京第1次印刷

内容提要

人类文明史上并不是只有科学家、发明家才对世界科技的发展做出过贡献，那些玩转了各艺术门类的艺术家中也涌现出不少对科学精神、科学思想、科学方法、科学实验和技术发明起过促进作用的“科学家”与“发明家”。他们或是通过一首诗、一幅画、一座雕塑、一支曲子、一部小说，或是通过一个点子、一张草图、一封信件、一张照片、一个设计等，留下了不可磨灭的“玩转艺术的‘科学家’”之美名。本书的每一篇都围绕一位艺术家“创意肖像”的诗解展开，图文并茂地呈现其艺术成长历程和对科学技术做出贡献的背景故事及论述，并附带一些同类艺术家的叙述。

本书收录的古今中外艺术家共有23位（近1/3为亚洲、非洲的艺术家），他们与作者所著的《玩转科学的“艺术家”（上、下册）》中收录的东西方科学家对称地存在着—这两大群体中的杰出人物共同为人类科学和艺术的融合与创新做出了贡献。

其他

艺术与科学的活动在本质上或许是相通的，因为二者皆需要用想象力观察世界，并能够欣赏到其蕴藏的自然之美。

中国科学院院士，美国科学院外籍院士，著名古生物学家、古鸟类专家，中国科普作家协会理事长

艺术和科学是从主观、客观两个方向看世界的方式，刘夕庆的这本书讲述了科学与艺术联系的许多故事。

中国工程院院士，著名建筑学家、建筑画家，中国建筑学会理事

推荐序

刘夕庆的著作《玩转科学的“艺术家”（上、下册）》自2017年6月由人民邮电出版社出版以来，获得了多个奖项，并得到广大读者的好评！如今，与此对应的力作《玩转艺术的“科学家”》即将面世！

既然有《玩转科学的“艺术家”》，则必然有《玩转艺术的“科学家”》！这似乎是一种规律。对称原理是宇宙的基本规律之一，适用于自然世界和人类社会，主体与客体（包括思维与存在）的对称关系是人与自然的最根本关系。

科学是建立在实践基础上，并经过实践检验和严密逻辑论证的，是研究客观世界各种事物的本质及其运动规律的知识体系。

艺术是一种文化现象，是对生活的浓缩化和夸张化的表达。书法、绘画、雕塑、建筑、音乐、舞蹈、戏剧、电影等，任何可以表达美的行为或事物的形式皆属艺术。

科学和艺术同智慧和情感密切相关。对艺术的鉴赏和对科学的理解都需要智慧，随后的感受又同情感分不开。没有情感这一动力，人类虽有智慧却不能开创新型的局面！而没有智慧的体系，光凭情感人类也不可能拥有如今的美好生活！所以，科学和艺术是密不可分的，二者都在寻求真理的普遍性，都在释读或描绘大自然，都来源于人类活动最高尚的部分！

科学与艺术是相通的，科学强调的是逻辑思维，艺术强调的是形象思维。一个科学家或艺术家，如果能够很好地利用这两种思维，使逻辑思维和形象思维在大脑中相互促进，就有可能提出创新思想，取得原创成果！

科学、文学、艺术，这是推动时代前进的3个齿轮！

科学——释读自然奥秘——求真；

文学——感悟人生真谛——崇善；

艺术——颂扬天地神韵——臻美。

科普创作为大众架起了一座通向真善美的桥梁，它“用文学和艺术的心灵与笔触，诠释与演绎科学技术”。

刘夕庆作为艺术家，却能在作品中贯通科学与文学，让读者受到“文理交融”的熏陶，这是难能可贵的！

中国科普作家协会第四届理事会副理事长暨终身荣誉理事、科普编创学科学术带头人

自序

《玩转科学的“艺术家”（上、下册）》自2017年6月出版以来，先后入选了2017年度“中华优秀科普图书榜”（10种）、“成人原创”项目和第十三届国家图书馆“文津图书奖”推荐图书，并重印4次。我想，可能是由于此套书独辟蹊径的选题、逐渐深入的“三段式”演绎论述和不拘一格的图文展示形式吸引了评委和读者，所以才有了这些小小的成就。

记得当时我在这套书的“序”中临近结尾处这样写道：

可能任何事物发展到至高阶段都会形成融会贯通的态势，某一历史阶段拥有最高境界的“科学的艺术家”和“艺术的科学家”都不例外。如果我们再写一部名为《玩转艺术的“科学家”》的作品，就会发现古今中外还有着如卢克莱修、屈原、郭熙、但丁、达·芬奇、米开朗基罗、拉斐尔、丢勒、莫奈、塞尚、毕加索、达利、埃舍尔、姜斯、波洛克、爱伦·坡、康定斯基、蒙德里安、杜斯伯格、杜尚、巴拉、马格里特、黄宾虹、吴冠中等许多“艺术的科学家”存在——这些与《玩转科学的“艺术家”》对应的人物按照自然宇宙基本的对称原理存在着。

后来我的同道好友、山水画家和书法家张宏生在中国科普作家协会官网发表了一篇对这套书的书评——《艺术与科学“交集”的力量》，文章的最后他提出了“我们期待刘夕庆先生这本书的姊妹篇《玩转艺术的‘科学家’》早日问世”的期望。于是，我于2018年向人民邮电出版社表明了想再写一本与《玩转科学的“艺术家”》相对应的图书《玩转艺术的“科学家”》的心愿，原先的责任编辑韦毅女士经过一段时间的思考后开始安排，并很快由接任责任编辑李宁女士告知我出版社对此书已正式列选。这意味着，我又要完成一个科学与艺术“反转”的任务。

虽说列选顺利，可写好它并不是那么容易。原先我在上套书的“序”中激情写出的一大串名字，后经仔细一看，发现大都是自己所熟悉的画家。但艺术并不是只有绘画，虽说绘画在艺术中占有绝对重要的位置，但艺术包含的门类太多，不论粗分还是细分都不亚于对科学学科的划分。要想写好这本书并且对得起这本书的名字，就应涵盖尽可能多的艺术门类及其名家，以及相互交融的学科，从而达到真正的科学和艺术相融合的目标。而除了绘画外，我对其他艺术领域的了解是有限的，如果写出的是一本《玩转科学的“画家”》，又怎么能与“玩转科学的‘艺术家’”这一最初设想的主题相称呢？为此，我恶补了一些这辈子都有可能不会再去涉及的其他艺术领域的知识，并且置换了书稿中的一些人物。

既然本书涉及多样的艺术门类并交融了相关科学知识，首先就要有点“艺术范儿”。为此，在每篇的一开始，我用自己创作的富有创意的“玩转艺术的‘科学家’”肖像打头，紧接着以小诗介绍主人公的形式作为每个开篇的“序曲”，然后再以精简的主标题凸显某人、某艺术、某学科之间的关联，并以此作为正文的开端。每篇的正文一般都有3个小标题，因为这些名家除了对艺术与科学的双重热爱外，不少人还拥有思想和实践两方面的成就，并且大多数人不止在一个领域做出了贡献，特别是他们为科学创新打头阵的艺术性思想。

刚开始，我想让这本书在篇幅和收录的人数上与《玩转科学的“艺术家”》完全对称，后来又想到应该接受上套书的经验和教训，将46人都写入一本书，这样对于读者可做到每篇精简易读，但写下来才知道，有许多故事和分析如果篇幅太小实在讲不清。最后经与责任编辑商榷，我决定用人数减半的办法来解决。然而这一减半不要紧，却让我这个足球迷看到了一个熟悉的数字“23”——就像参加足球世界杯这样的正式国际比赛，参赛国的队伍必须上报国际足联一个“23人大名单”，这实在让我感到有点意外和激动。再加上编辑一再强调要选对人，才能保证此书的出版效果，我想自己一定要像那些名教头们在大赛前物色23名参赛队员一样，对书中收入的人和事精挑细选。

一支好的足球队需要一位优秀的教练，那是不言而喻的，这就好比一本好书出自一位优秀的作者一样。同样，一支优秀的球队离不开23名好球员的精湛球技——我在写作本书之前就遇到了这样的人物选择问题。足球赛上场的有前锋、中场、后卫和守门员这4个位置的球员，与此相仿，艺术也存在花样繁多的形式，且还有种族、民族、国家（或地区）、门类等之分。对于整个世界而言，艺术与科学的发展也和足球的发展一样呈现不均衡的局面。而我写的这本《玩转艺术的“科学家”》也会像球赛一样，只有将合适的“科学家”安排到书中合适的位置上，才可能产生令人赏心悦目的观赏效果，直至赢得“比赛”……

当我经过反复思考布局好入选人物后，我就开始想这些人是不是具有代表性，他们是否在人类几千年文明史的发展中起到了引领科学思想的作用。书中这23位艺术大家，没有哪一位是去掉科学支撑也能铸成如此伟大成就的人——就像《玩转科学的“艺术家”》中那46位科学大师，没有哪一位是除去艺术融入还能铸成伟大成就的人一样；那些想玩弄或逃避科学的所谓纯艺术的人是不可能成为艺术巨匠的。

爱因斯坦的名言——“没有宗教的科学是瞎子，没有科学的宗教是跛子”——在这里可以被套用：没有艺术的科学只是一副缺乏血肉的骨架，而没有科学的艺术则是一个没有行动力的瘫子。

不少探讨“第三种文化”与“后现代科学”的书籍都讲到过，艺术与科学同宗同源。可是还是有许多人不明白这里面的道理，就像现在国际上有关学术界说的“数学是一门自由创新的艺术”一样不好理解。为此，我举一个不一定恰当但每个人都好理解的例子来说明问题：科学好比一棵树开花结果后所结的种子，其中包含着这种树严格有序且稳定的遗传基因，而这些“科学种子”的结成，必须要有“艺术花朵”的色形诱惑和迷人芳香，才能引来蜜蜂、彩蝶等的授粉，否则“科学种子”就只能空有其表、无法繁衍后代。其中“艺术花朵”方面充满不确定性和戏剧性，而“科学种子”相对稳定并有规律可循。但如果没有这二者的融合，世界就不会那么丰富多彩，更不要谈什么繁中有序了——不知这样的比喻能不能让读者更明白一些。

因为在上套书的“序”中我已经对很多相关问题进行了较多说明，所以作为它的姊妹篇，本书的“序”就可以“偷懒”一些，不必说得太多，否则会有重复之感。但有一种情况这里可以强调一下，那就是大多数人会对没有公式和证明的艺术青睐有加，这就有可能导致光看书名的话，关注此书的人数有可能超过上套书。但不要忘记一点，科普作家都是借助吸引人的不同艺术性选题或形式，来达到融合地进行科学普及之目的的。

彩插

屈原——《天问》宇宙源

从时间上看，本书中距我们最久远的一位人物就是中国战国时期的诗人屈原了。因此，本书还想延续上一套书[《玩转科学的“艺术家”（上、下册）》]的做法，以时间顺序来确定人物的出场顺序——这样做既给人一种顺应时间的历史学之感，也避免了以谁先谁后来定艺术家之重要性的嫌疑。但让笔者事先没预想到的是，横跨本书一头一尾的两位人物竟都是中国人：打头的自然是屈原，而结尾的一位则是中国当代著名国画家高云——这反倒给我们以中国诗画是国人坚持“文化自信”的底气之感。实际上屈原离我们也“很近”，每年端午节中国本土人民和全世界华人都会从思想和情感上亲近他，因为他不仅让我们品尝到了一种叫“粽子”的美食，还“发出”了我们所见的一切从何而来、往何处去的，被著名物理学家李政道称之为“一篇宇宙学论文”的《天问》。

至于对《天问》答案的追寻，无论是自然科学还是文学艺术领域都有“作品”诞生，就像中国工程院院士、著名建筑学家和建筑画家钟训正在本书“推荐语”中所说的，“艺术和科学是从主观、客观两个方向看世界的方式……”，这也正是人类文明发展的意义所在。“什么”“为什么”“怎么”是人类思维活动必然经历的阶段，比如宇宙、生命和意识“何以诞生”“如何演化”“未来如何”等等。但至今为止，人类对这些问题的回答还只停留在“是什么”的阶段，如科学家认为宇宙大爆炸导致了我们这个宇宙的诞生，但如果要问为什么是大爆炸而不是其他方式的话，你得到的答案可能是“科学到此为止”；《我们从哪里来？我们是谁？我们到哪里去？》是法国后印象派画家高更的油画巨制，它用绘画艺术的语言，从人类生存与演化的视角提出并试图回答世界的来龙去脉的大问题——也属“天问”级别的问题。但如果我们要问人类最早的艺术性和科学性兼具的作品《天问》来自何方、何时、何人的话，那答案可能就只有一个：“中国，战国时期，屈原。”

作为中国历史上的伟大爱国诗人、中国浪漫主义文学的奠基人、“楚辞”的创立者和代表作家，屈原被誉为“辞赋之祖”“中华诗祖”。他的作品的出现，标志着中国诗歌进入了一个由集体歌唱到个人独创的新时代。他的主要作品有《离骚》《九歌》《九章》等。以屈原作品为主体的《楚辞》是中国浪漫主义文学的源头之一，与《诗经》中的《国风》并称为“风骚”，对后世的诗歌产生了深远影响。但不知为何，这么一位浪漫色彩十足的诗人竟写出了现在被认为充满科学精神与理性思考的伟大诗作《天问》来。这不能不让我们更加坚信，艺术与科学浑然一体的情况应该在人类的早期文化中即已出现，只不过越到后来二者分化得越厉害而已。几乎就在同一时期，古希腊的毕达哥拉斯产生了音乐和科学同出一辙的观念[参见《玩转科学的“艺术家”（上册）》的“毕达哥拉斯篇”]。

在屈原的诸多作品中，《天问》是一篇极富科学思想内容和巨大理性价值的诗作，也是一篇有力地体现科学精神的诗作。它运用的是以求真为目标，且与现代科学思想同属一类的思维方式。这种纵观中华文明上下五千年、看起来思维方式另类的光芒闪现并没有得以持续和发展。但无论如何，它早在2000多年前诞生于中国实属不易，它的出现甚至使身处今日的中国人都深感诧异——想想我们的思想史，因为前有老子，《天问》的诞生似乎才事出有因。学者张正明在《楚文化史》中指出：“老子学派的发展有两个趋向：其一是发展为庄子哲学，其二是发展为稷下精气说。稷下精气说在南方的代表是屈子哲学。”

《天问》从一开始便提出宇宙生成的大问题，然后把宇宙间包罗万象的林林总总都视为探究的对象。重视自然的《天问》仿佛与古希腊的自然哲学十分相似，而东方宗教对宇宙的边界（包括道教的“道”、佛教的“梵”在内）多不加追问，唯独道家学派的这一分支“敢问路在何方”。这是值得深究的一个问题。在此，我们不能不说屈原独特的思维方式使艺术和科学的交融之势呈现了出来，它道出的是一个“有骨有血”的天大的问题。《天问》探究的是自然及人类历史的真相，或自然现象和历史现象发生的原因，其价值观是求真，也是人类最早的科学精神之体现：勇于质疑的探索精神、崇尚实践的实证理性主义精神、严格精确的分析精神。

《天问》所涉及的自然问题包括宇宙起源、日夜交替、天地四方结构和历法编年等方面，这些问题大多在早期神话和诸子百家著作中有提及，但《天问》以寥寥1500字，就涵盖了时空、物质和运动等系统化的科学知识，这是我国古代典籍中所罕见的。《天问》在开篇就以一种严肃拷问的态度向先哲们提出了质疑：“遂古之初，谁传道之?上下未形，何由考之? 冥昭瞢闇，谁能极之? 冯翼惟象，何以识之? 明明闇闇，惟时何为? 阴阳三合，何本何化?”这段文字主要是对中国早期哲学家的宇宙起源论的质问，体现了屈原勇于质疑的探索精神。而作者的“宇宙从何而来”“时间以哪儿为开端”以及如何考证等大问题，至今仍是哲学、神学、艺术和宇宙学所探索的重大课题。屈原虽然与近2000年后的莎士比亚一样，不是一位严格意义上的思辨哲学家和自然科学家，但是他们在探求真理的“修远之漫漫长路”上的“上下求索”是完全符合真正科学家的坚强不息与勇于探索的精神的。

在科学精神的驱动下，理性思维必定是最佳的解答方式。《天问》无疑是这种理性思维的产物之一，《天问》中诸如“何由考之?”“何以识之?”“孰营度之?”“孰初作之?”“何以兴之?”“何以迁之?”的反问句式达二十多个，这种否定和质疑的行文风格中蕴涵着屈原探索和验证真理的强烈愿望。虽受限于当时的文明程度和客观条件，但是屈原突破东方传统理念的禁区、敢于提出众多“天问”已是非常了不起的事。

对很多天文与地理现象提出精确定量的追问，在中国古代的思想典籍中恐怕唯有《天问》：“隅隈多有，谁知其数?”提出了“九天”边角相交的数量问题，“天何所沓? 十二焉分？”提出了黄道如何划分十二区的疑问，“出自汤谷，次于蒙汜，自明及晦，所行几里？”进行了太阳在整个白天行进的路程的思考。除此之外，还有“东西南北，其修孰多？南北顺椭，其衍几何？”和“增城九重，其高几里?”等量化的思考。《天问》中的此类表达对神话和诸子典籍中的笼统模糊的表达习惯提出了质疑，更是对擅长定性综合分析的传统研究模式提出了挑战。在《天问》里，屈原力求得到自然界物质的数量以及相互制约关系的答案，使自然现象在数理逻辑上能够符合人们的观察和实践经验，这正是现代科学实验和精确分析的科学精神萌芽之体现。

诺贝尔物理学奖获得者、美国物理学家罗伯特·劳克林在其著作《不同的宇宙》第一章中写道：“我所研究的科学分支——理论物理——关心的是事物的终极原因。物理学家显然无权垄断这种研究，每个人都在一定程度上关注着它。”显然，2000多年前的屈原就是这样的。不过，那时还没有“理论物理学家”之说，他是以诗人的身份、用一行行诗句提出了“天问”。不光如此，近代美国诗人爱伦·坡也从科学视角解答了宇宙的“夜黑之谜”，并以诗对诗地回答了屈原诗中的一些问题（参见本书“爱伦·坡篇”）。

诗人尚且如此，画家自然也不甘落后。与爱伦·坡同时代的欧洲后印象派画家高更的《我们从哪里来？我们是谁？我们到哪里去？》是他晚期的一幅具有“天问”气质的鸿篇巨制，画中提出了人生要追问的3个基本问题，它们等效于科学欲回答的终极问题。因为地球人类作为宇宙演化过程的具有灵性的见证者，应该说是宇宙学中最重要、最非凡的一部分，因为没有人类就没有反观宇宙的主体存在，科学与艺术都失去了载体。就这个意义而言，艺术与科学等价且同源。因此，追溯人类的源头、演化过程，展望其未来，在深层意义上讲就等于探寻宇宙的来龙去脉——哪怕是其中“高、精、尖”的一段。

高更的这幅画给人们的感觉是画家用绘画语言表现了人生的3个重要阶段，并象征性地回答了3个问题：通过婴儿，它解答了我们来自何方；通过青壮年男女，又回答了我们是什么；通过年迈的老妇，则解答了我们去向何方。因此，笔者从一名画者的视角看，《我们从哪里来？我们是谁？我们到哪里去？》就是古今中外所有大智者终身所要进行的“天问”，它同屈原具有宇宙学思想的诗作《天问》具有异曲同工之妙。

而与我们的考虑角度不同，著名华裔物理学家李政道在研读屈原的名篇《天问》后，发现这是中国古代大诗人以诗的形式写就的一篇宇宙学论文。李政道引用诗作中的两段并给予了解析：“九天之际，安放安属？隅隈多有，谁知其数？……东西南北，其修孰多？南北顺椭，其衍几何？”他认为，屈原在诗中进行了科学解析推理，假定天空的形状是半球形，若地是平的，天地交接处就必定会有许多奇怪的边边角角。到底是什么东西放在了那里呢？它又属于什么？宇宙的这种非解析几何形状太不合理了，因此，这种东西是不应存在的。屈原据此得出结论，地和天是不可能互相交接的，既然天是圆形的，地也应是圆形的，天像蛋壳，地像蛋黄，它们各自都能独立转动。这似乎为后来中国东汉时期天文学家张衡关于宇宙的“浑天说”提供了借鉴，甚至今天的华裔物理学家李政道对此都赞赏有加[参见《玩转科学的“艺术家”（上册）》“张衡篇”及《玩转科学的“艺术家”（下册）》“李政道篇”]，成为发光至今的伟大宇宙诗篇。

李政道还认为，屈原在诗中进一步推断，地的形状也许不是完美的圆形，因为他开始思考地球的东西直径与南北直径哪个更长，也就是说，赤道圆周与极径圆周哪个更长呢？李政道说，屈原在诗中巧妙地运用了几何学和物理学的对称性原理。在2300多年前，他就提出了这样的科学假设：地球是圆的，而且可能是个东西向与南北向不一样长的扁椭圆球体，这是一个惊人的科学推测。15世纪，哥伦布进行的环球探险证实了地圆说；16世纪，哥白尼提出日心说；直到近代，科学家才测量出地球的赤道半径约为6378千米、极半径约为6357千米，地球果真是东西长、南北短的扁椭圆球体。而生活在2300多年前的中国诗人屈原相当准确地提出了类似的科学假设和疑问，并且用诗的艺术形式来表达，这是多么难能可贵啊！

用康德的哲学观点来分析，《天问》的思维方式是纯粹的理性思维，可惜它就如同划过夜空的流星，最终被夜幕掩盖了。但它所发出的光始终在时空中行进，最终走到了今天，并为现代科学大家所赏识。在诗作里，屈原力求得到自然界物质之间的数量以及它们的相互制约关系的答案，使自然现象在数理逻辑上能够符合人们的观察和实践经验，这正是现代精确分析之科学精神的早期萌芽的体现。而在屈原离世整整1820年后，哥白尼以《天体运行论》这部具有现代精确分析之科学精神的著作部分回答了屈原在《天问》中提出的问题。

1725年，被人们誉为“历史哲学之父”的意大利启蒙思想家乔巴蒂史达·维柯出版了他的哲学巨著《新科学》，维柯在该书中认为在人类智慧的发展史上，诗性智慧在前，而抽象的理性智慧在很久以后才产生。诗性智慧是《新科学》一书中的核心概念，它指的是世界最初的智慧、原始人的智慧、神学诗人的智慧。在希腊文中，“诗”即“创造”的意思。它的特点是想象、虚构和夸张。因此诗性智慧是一种创造性的智慧，它以具体的形象作为思维的内容。今天看来，诗性智慧好比是形象思维，是人类艺术创造之源；而理性智慧则是以抽象的概念为思维内容，是哲学和科学的基础。所以，在本书中屈原、卢克莱修与爱伦·坡等中西方诗人的诗性智慧造就了属于他们那个时代的宇宙论和原子论，它们又不是我们今天所说的具有现代科学意义的宇宙论、原子论，但这些人完全就是他们那个时代的“玩转艺术的‘科学家’”。当然，我们从中也能看出中西方诗人看问题视角的不同。

李政道认为，《天问》是中国古代大诗人以诗的形式写就的一篇宇宙学论文。既然是宇宙学论文就应该具有一定的科学性，如果有，占比为多少？美国著名宇宙学家哈里森在其著作《宇宙学》中讲道：“宇宙学就是对宇宙的研究。从最广泛的意义说，它是科学、哲学、神学和艺术结合的伟业，它寻求什么是统一的，什么是基本的。”如果哈里森的这个关于宇宙学的最广泛意义的定义正确，那么占据其中1/4的艺术中就有诗歌的内涵，维柯所说的诗性智慧就在其中发挥着作用——就其创造性而言，诗性宇宙的框架能更好地被创造性所支撑。所以说，狭义的科学性只是可被作为进行对称性定量分析的属性，而广义的科学性则被认为是最广泛的人类文化。特别是对于宇宙学而言，它的来龙去脉和科学内涵就是4个字：“无所不包！”你能说诗性宇宙没有科学性？何况屈原的诗性宇宙中充满了定量的概念和科学精神。

屈原的哲学思想和对宇宙的思索，最为集中地表现在被誉为“空前绝后的第一等奇文字”的诗篇中。这种天道观是以提问题的方式提出的，是以诗歌的形式表达的，与近300年后的古罗马诗人卢克莱修的长诗有着异曲同工之妙（参见本书“卢克莱修篇”）。不过西方学者尤为关心更实在、更具体的方面，而中国学者擅长更宏大、更和谐的方面。东西方智者各有所长，只有相互结合，才能真正解决好自然宇宙的根本问题。屈原的《天问》似乎努力做到了这一点。

《天问》也是人类理性精神第一次大觉醒时代的产物，它认为人类不能对宇宙的初始情况有确实可靠的知识，这是对一切有关宇宙起源的神话传说的否定。但时至今日仍有神话科学存在的迹象，像人们对量子力学的过分依赖，可能就会造成现实版的新神话传说的出现。实际上，世界宇宙学界在处理宇宙起源的问题时依然遵循“单调的”量子力学，由于量子涨落造成的大爆炸的初始机制仍然存留，但它永远无法被直接观测到，因而也就只能依靠基于量子力学的逻辑判断了。这是由于现代科学出现了普遍数学化的倾向，也就是把关于自然的知识数量化，但无论怎么算，可分析量化的事物都太少，大多数且基础性的事物都是人类无法通过直接，甚至间接探测能得到的，更不要说什么实验验证和化为方程式了。所以，计算本身并不能产生实在的意义，关键还需要基于艺术想象力的概念集——这也是从屈原开始的。

说来也很巧，中国的古代诗人屈原离世整整1820年后，近代一个叫哥白尼的波兰神父在他的弥留之际出版了一本书——《天体运行论》。在这本书中，屈原关于宇宙和社会的172个“天问”中的部分问题有了科学的答案。1953年，就在屈原逝世2230周年之际，世界和平理事会通过决议，确定屈原与哥白尼入选当年所纪念的世界四大文化名人，此外还有法国作家拉伯雷和古巴作家马蒂。

卢克莱修——原子《物性论》

1942年12月2日，在美国的芝加哥大学，由意大利籍物理学全才费米领导的实验研究小组建立了世界上第一座可控原子反应堆，从此人类迈入了真正意义上的原子时代[参见《玩转科学的“艺术家”（下册）》“费米篇”]。一些年后，费米的夫人在其《原子在我家中》讲到一个现代罗马人与原子的故事——因为故事的主角费米于20世纪的元年出生于罗马；而约2000多年前一位同样出生于罗马的诗人卢克莱修在他唯一流传下来的著作《物性论》中，承袭了德谟克利特和伊壁鸠鲁的原子学说，并从该理论出发，阐述了宇宙物质运动的一般规律……从久远的哲理推论，到现代可控原子反应堆的正式运行，“古代罗马人”关于原子的理念随着“现代罗马人”领衔操控的一部“机器”的运转而得以被完全证实。

由此，我们引出了一个艺术与科学的关联作用的思考：一般情况下，人类取得的重大进步似乎总是以艺术想象作为先导，而科学技术实证作为断后，也就是“屈原篇”中所说的“诗性智慧”。这就形成了一种“创造程序”，它被许多科学成果的诞生过程所证实。上述关于原子的原始设想与后来被证实的史实就是一个例证，同时也通过科学幻想与科学实证的关系得到了另一种形式的印证。科学幻想的本质就是艺术创造。当然，原子的概念起初并不完全由幻想产生，哲理思辨也占有一定的比重。从某种角度来讲，它发生在相隔约2000年之久的两位“罗马人”身上，这颇有点巧合的意味。其中，“科学实证断后”的费米的故事我们已经讲过，现在也该讲讲“艺术先导人”了，他以哲理长诗《物性论》全面论述了早期的原子学说。

提图斯·卢克莱修·卡鲁斯（约公元前99—公元前55）为罗马共和国末期的诗人和哲学家，以流传下来的哲理长诗《物性论》著称于世。《物性论》于1473年被重新发掘并得以整理出版，是现存唯一系统阐述古希腊、古罗马的原子唯物论的著作——今天看来，充满哲思的原子论竟以诗歌的形式诞生于世，这让我们觉得古代的艺术与科学并行不悖。还有就是，这个诗性的鸿篇巨制依据德谟克利特开创的原子唯物论，以大量事例阐明了伊壁鸠鲁的原子学说，将朴素唯物主义的观点贯彻于自然、社会和思维领域，在与唯心主义学说的斗争中丰富了唯物主义和辩证法思想——按照今天的话来讲，就是它是一个诗性的“万有理论”或“万物至理”。

据考证，《物性论》是在卢克莱修死后发表的。曾有一种说法，它被罗马贵族思想家西塞罗修正过，原稿已不复存在。1473年，意大利人文主义者波吉奥将其整理出来并被流传至今。这是一部长达7400行之多的长诗，共分6卷，用抑扬六步格写成——它融诗歌、自然科学、哲学、伦理学于一体，是一部百科全书式的作品。这部著作以诗歌的形式阐明了宇宙物质运动的一般规律，以及原子的结构、特性和它的存在形式，从自然科学与人们的道德相关联的角度，论述了生死和幸福等问题，解说了人的感官知识、思维、情感等，描述并解释了天文学、植物学、动物学、人类学、气象学等方面的问题。由此可见，此部著作创作于人类文化成熟的早期，那时的艺术、哲学、科学、伦理，甚至宗教是混沌且融合的。从这个意义上讲，它反证了艺术与科学同宗同源之说。

卢克莱修是罗马人中对希腊文化继承的代表。而他的长诗《物性论》是唯一流传下来的关于古代原子论的文献，因此具有重要的历史意义与科学价值。古代原子论经历了3个发展阶段：第一阶段是古代希腊的古典时期，德谟克利特等首创了原子论思想，对世界进行了一种唯物论的、机械论的解释；第二阶段是希腊化时期，雅典的伊壁鸠鲁进一步发展了原子论，并将之运用到人生哲学之中；第三阶段是古罗马时期，主要由卢克莱修加以发展。原子论思想在罗马时代的复活是不寻常的，它大概是罗马时代比较杰出的精神气质。请注意，这些早期的人类哲学思想已充满了我们今天所说的科学思想，直到牛顿著名的《自然哲学的数学原理》出版时，书名中的“自然哲学”一词还是我们今天所说的“科学”的代名词。

从《物性论》这唯一关于原子论的传世作品来看，卢克莱修无疑是坚定拥护伊壁鸠鲁原子学说的学者。与不少前苏格拉底时期的哲学家一样，他用诗歌的形式来阐述哲学和科学思想——典型的诗歌是一行行充满想象力且精练的短语组合，用于表达情感和想象的功能毋庸置疑，但用于表现理性很强的哲学或科学确属古希腊先贤们的创造，就跟意大利掀起文艺复兴运动以后，近代自然哲学家（即后来的科学家）们运用一行行精巧的数学公式抽象而富有逻辑地表现自然精神的道理一样。例如，在现代刻画数学思想或物理世界的精简方程中，有些竟反映了自然宇宙的客观规律，如爱因斯坦在狭义相对论基础上推演的“质能方程”和在广义相对论基础上推演的“引力场方程”。《物性论》中的某些诗歌片段也以精简的文字道出了自然界的某些“质能转换”情况的大道理，例如“一物的损失等于另一物的增加”等短句。

而相隔2000年左右，到20世纪上半叶，另一位“罗马之子”费米为他古老的前辈证明了原子“物性论”，而且这次是“玩真的”——因为他没有将“原子论”停留在口头上，而是将儿时对哥哥说的“能想出来的，我们就能做出来”的话落实在了行动上。他后来的实际行动说明了原子不仅存在并拥有巨大的潜在能量。这对他的先辈卢克莱修来说是即使想得出也做不出的。1939年，在提出原子裂变理论的基础上，费米很快提出一种假说：当铀核裂变时会放射出中子，这些中子又会击中其他铀核，于是就会发生连锁反应，直到全部原子发生分裂，这就是著名的原子链式反应理论。根据这一理论，当裂变一直进行下去时，巨大的能量将被激发。如果制成炸弹，理论上它的爆炸威力是TNT的2000万倍！

第二次世界大战期间，建立一座原子能反应堆成为可能，它用以探明自保持的链式反应是否确实可行。由于费米是世界中子权威，且集理论与实验天才于一身，所以被选为世界上第一座原子能反应堆攻关小组组长。他最初在哥伦比亚大学工作，随后又来到芝加哥大学，并从此一直担任芝加哥大学教授和之后美国政府第一个国家实验室阿贡国家实验室的主任。1942年12月2日，在芝加哥大学，由费米指导设计和制造出来的人类第一座可控原子能反应堆“芝加哥一号堆”首次运转成功。这标志着现代原子能时代的真正开端，因为这是人类第一次成功地进行核链式反应。这一实验的成功，验证了包括卢克莱修在内的古代先哲们的原子学说以及现代科学家关于原子及其内部量子结构理论的正确性。

此外，卢克莱修还从原子论出发，演绎并阐述了宇宙物质运动的一般规律，甚至进一步阐释了自己对幸福的理解和人生的意义，批判了宗教道德观，说明了客观自然世界和人间道德观念的内在联系。在此，我们不由想起了中国的《老子》（国外译作《道德经》），它也是一部上至宇宙之道、下及道德伦理的联系与统一的东方经典。它以中国特有的精练文言文形式，艺术地论述了天上与人间的统一之道，也可以说是当时中国诞生的“万有之理”了。卢克莱修主张的是物质永恒的思想：物质是不灭的，由于原子的运动，它会不断转换存在形式，但不会消失；一物的损失等于另一物的增加（这种思想几乎就是近代“物质不灭”、能量守恒定律与爱因斯坦质能方程的萌芽）。而人们往往认识不到这个自然的真实面目及其规律性，让人身与灵魂分离，因此他们得不到理性上的幸福；但从古至今以诗歌形式（文学上的精简语言，类似于科学上的精准方程）反映物质世界质能关系的人们确实得到了理性的幸福，比如古和今的两个罗马人卢克莱修和费米。

从卢克莱修的诗句中，我们也可以看出他源于伊壁鸠鲁的观点，他认为宇宙中的物质是永恒的，无中不能生有，有也不能变无（现在的科学哲学观使人们认识到，有和无应该是相对于人的感觉或观测而言的，客观上绝对的无可能真的不存在）。因此，自然不要求任何别的东西，只要求人们精神的愉快，无忧无虑，而不是什么财富、地位和权力。这就是卢克莱修从宇宙物质运动规律引发的对幸福的理解。什么是幸福？幸福就是精神愉快。这种精神愉快来自人们对宇宙运动规律的认识，来自人们对自然的理解。他认为人们对宇宙物质运动规律的无知，对自然科学的无知，会造成恐怖，造成痛苦：“能驱散这个恐怖、这心灵的黑暗的，不是初升太阳炫目的光芒，也不是早晨闪亮的箭头，而是自然的面貌及其规律。”

在人类文明史上，人类对于宇宙图景的构想来自于不同的文化，而宗教、哲学、艺术和科学则是几个主要来源。其中，诗人的贡献功不可没，像本书的主人公中就有几位，他们分别是中国的屈原、英国的莎士比亚、美国的爱伦·坡、印度的泰戈尔，当然还有本篇中的卢克莱修。此外，还有意大利的但丁、英国的弥尔顿和美国的惠特曼等。

比如，但丁在他的《神曲》（与荷马的《荷马史诗》、弥尔顿的《失乐园》并称为西方三大诗歌）中赋予自然宇宙以神学含义。他笔下的天国是按照古希腊的托勒密天文体系创造的，它集天文学与占星术于一体，其中的每一重行星天都具有占星学上的象征意义。不过，为了解决占星术与基督教义的冲突，但丁在《天国篇》中对托勒密天文体系进行了修正，使每一种行星的特性都与某种神圣的美德相匹配。

再比如，在英国诗人、学者约翰·弥尔顿创作的史诗《失乐园》中，作者发挥了不受宇宙学教条约束的艺术家能自由畅想宇宙的才智，想象并创造了自己认为的宇宙秩序。《失乐园》讲述了叛逆之神撒旦，因为反抗上帝的权威被打入地狱，为复仇寻至伊甸园。亚当与夏娃受被撒旦附身的蛇所引诱，偷吃了上帝明令禁吃的知识树上的果子。最终，撒旦及其同伙全被变成了蛇，亚当与夏娃也被逐出了伊甸园。该诗作说明人类从不识不知的原始社会进入从事生产劳动的文明社会，必须依靠知识和劳动。同时，宇宙间本身就有正反相对、相互矛盾的两种势力存在，人类历史上也反复出现过变革、斗争的流血事件，出现过《失乐园》中所描述的悲剧。

在《宇宙图像的镜子：宇宙的复兴图像》（1977）里，作者赫宁格赞美了艺术家对描绘宇宙图景的贡献：“我们可以猜想，不受宇宙学教条约束的艺术家能自由发挥他们对宇宙的思索。他有创造自己的宇宙的权利。这样的世界，随便拿几个例子来说，如博施的，阿尔贝蒂的，弥尔顿的。”比如，弥尔顿在《失乐园》中这样写道：“他们竟会仿造天空，/测量星宿，/他们是如何设计出这庞大的架构；/如何构筑、又拆毁、再发明，/以解释天象……”而当今的宇宙学家就是这么干的。

而卢克莱修则用宇宙物质运动规律进一步说明了当时宗教观念的愚昧。为此，他在《物性论》中表示：“必须用推理认识天的规律和面貌；还有那些狂风暴雨和光亮的闪电也必须被谱入我们的诗篇，歌唱出它们做什么，由什么原因而发生，以免你把天划分成许多区域来占吉凶祸福，愚蠢而狂乱地寻问那飞翔的火焰是从哪里来的，它是转向天的哪一半而去的，或者它如何穿入了紧闭的地方，如何在那里任意妄为之后又迅速地从那里离开——所有这些现象，人们都无从知道它们的原因，他们就以为有神灵操纵其间。”从这些用推理认识天的规律和面貌的诗句，我们联想到了在卢克莱修之前的中国屈原的《天问》（见本书“屈原篇”），他们的不少见解真是英雄所见略同。但是他们诗作的篇幅、风格等反映了东西方文化的差异：一个详细具体，一个重点写意，不过都是人类古代思维之经典。

在本书以诗性艺术论述科学精神、科学思想、科学方法的多个人物中，甚至还有从原理上诗解宇宙的“玩转艺术的‘科学家’”，像近代的爱伦·坡和泰戈尔等——有西方、也有东方的人物。卢克莱修的思想对古代西方的影响是很大的，虽然受到历史的局限，其中的一些观点是错误的，但他从宇宙物质运动规律以及自然科学对道德的影响角度来分析问题，对后人有很大的启发。现在，我们将他视作“玩转艺术的‘科学家’”，是由于他以艺术形式阐述原子论的历史功绩，特别是他有如泉涌的洋洋数千行诗，句尽其用、铿锵有力，闪耀着真理的光芒，值得后人纪念与继承。