【作家刘福智】科学假说和艺术想象

文化 2024-11-11 00:02 美国

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科学假说和艺术想象

刘福智

内容提要：科学和艺术，这看似相距遥远的两大文化领域，其实有着久远的亲缘关系。二者相近的创造性的想象为它们开拓出各自广阔的天地，并造就了相近的空灵的美感。诗人与数学家是那么相似，他们都以最小的费用创造出莫大的价值。数学与物理学等其他自然科学学科的关系，还不如与诗歌的关系接近。同理，诗歌与小说等其他文学艺术形式的关系，还不如与数学的关系接近。

关键词：科学假说艺术想象数学诗歌空灵美

科学和艺术，是人类在社会发展过程中所创造的引以为骄傲的两大精神财富。不过，人们往往想当然地认为它们是截然不同的两大文化领域。其实，科学和艺术有着共同的源头，在其后的漫长历史年代里也基本融为一体，在始于17世纪的分道扬镳之后依然保留着众多的共同之处，而20世纪之初至今的100多年间二者又出现了复归合流的趋势。所以，可以说，这表面上看来相距遥远的两大文化领域，却有着久远的亲缘关系，而且显示着共同的美感，这其中包括科学假说和艺术想象所显示的空灵美。

数学和诗歌原本就有着亲缘密结的关系。

数学——这最冷静的科学，诗歌——这最热情的艺术，从表面上看，简直有着天壤之别。前者，以严肃的理性锤炼人的思维；后者，则以灵动的语言抒写人的情感。人们怎么也想象不出它们有着密切的关联。

诗歌，应当是心灵的歌哭，意念的闪光；应当是抒情的文学，想象的艺术。它天然地同真实、浓郁、强烈、深沉的感情联系在一起。“未成曲调先有情”，惟其有情，才能以澎湃的诗意冲击人心，从而引起读者感情与思想上的震撼；惟其有情，才能使诗人展开想象之翼去寻觅醉人的意境。而所谓意境，就是诗人强烈的思想感情（意）和美妙的客观事物（境）相契合的产物，就是在艺术表现中所创造的那种情景交融的艺术境界。富有感情的文字，即便不采诗形，也不失其诗；反过来说，缺乏感情的文字，即便采用诗形，也难名之为诗。激情，历来是包括诗人在内的所有艺术家的基本素质。激情似乎与科学无缘。

然而，数学家除了有着严肃的理性之外，也往往有着诗人一般的激情，数学创造之中往往涌动着诗一般不安的激流，数学史中也到处闪现着类似于诗人想象的数学家的猜想和假说。数学不仅以“2＋3 ＝ 5”和“三角形的内角之和是180度”这种理性表述表现其严格的确定性和严密的逻辑性，而且，也以“居加猜测”、“角谷猜想”和“哥德巴赫猜想”显示其诗人一般的想象和迷人的空灵美。可以说，所有的数学猜想都是数学家的激情的产物，都是想象、联想和幻想的产物。列宁说过，甚至像数学这样的最严密的科学也非常需要幻想。正是这一点，才使得科学不断开拓着新的领域。激情和想象，并不是诗人的专利，也应该是包括数学家在内的科学家所必备的素质。

冲破思想的束缚，努力开拓数学的幻想世界的时候，数学和诗歌的血缘关系便显而易见了。难怪19世纪德国数学家威里说：“数学与神话创作、文学或音乐有着亲缘关系。这是人类特有的活动领域之一，这里表现出人的本性，表现出对生命理性方面的追求，而这些是对世界和谐的一种表现。”一旦诗歌的想象和小说的虚构运用于数学的创造，谁还能说数学和文学艺术是风马牛不相及的文化领域呢？数学家可以进行实际上相互矛盾而逻辑上并不矛盾的虚构，俄国数学家罗巴切夫斯基就为人类展示了这样一个虚构的然而也是现实的数学世界。在他的世界里，直线不直，弧线不在平面上，平行线相交，三角形内角之和不等于180度……这些结论使得几千年来神圣不可侵犯的欧几里得几何学大厦轰然倒塌了。罗巴切夫斯基几何学震惊了当时的世界。人们难以接受这门奇怪的学问，只是很久之后，它才作为合理的球面空间理论获得承认。罗巴切夫斯基如果囿于传统的平面几何学理论而缺乏艺术家那样的想象和虚构，那他就不会建构出崭新的球面几何学。

一提到自然科学体系，人们往往概括为“数理化，天地生”。数学历来与物理学、化学、天文学、地学、生物学归于一体。然而，令人不可思议的是，从某种意义上说，数学与物理学等自然科学学科的关系还不及数学与诗歌的关系接近。你信吗？如果说，物理学等自然科学学科是要解决“世界是什么样的”这个问题的话，那么，数学则要解决“世界究竟有多少种可能的存在方式”这样一个问题。因此，数学也被称为“人类用以研究世界的可能存在方式”的一门科学。数学家的兴趣不在于对象的物质属性，如对象的物理属性、化学属性、生物学属性等等，数学家的着眼点集中在世界的数量关系和空间形式上。例如“10”这个数字，它并不能表现任何具体对象的特征，作为一个群体的10个人，并不是每一个人都有“10”的特征。数字“10”的涵义，是任意由10个成分组成的整体。它可以是两只手上的10个指头，一个班里的10个学生，一个国家的10个省份，世界上的10个国家，每个10位一体的整体都具有10的特点。数字的意义不是对象本身，它可以把任何对象联合在一起而舍弃它们所有的物质属性，因而，俄国诗人马雅可夫斯基开玩笑说，数学可以把烟头和火车头加在一起。数学是一门抽象而优美的学问。

而诗歌，则无须追求人物的完整形象和事件的完整情节，可以自由地翱翔在情和理的天空；数学，是完全排除对象的自然属性和对象之间的种类差异，可以自由地翱翔在数与形的天空。二者本身各自的特性为各自创造性的想象开拓了广阔的天地。数学的实质在于自由，它正是因此而接近于诗歌。数学家无论如何也要比物理学家、化学家、生物学家等自然科学家享有更大的自由。匈牙利著名数学家连易在数学家和其他学科的自然科学家之间划出了一条分界线。他说，如果没有天文学家，会有星星存在吗？当然。可是，如果没有数学家，会有数字存在吗？这就是一个回答起来不甚容易的问题了。连易说，应当承认，自然界只是提示了或暗示了数字，还须有人去发现或者去创造，数字毕竟不像动物和星星这些研究对象那样是一种客观存在，这些对象在科学家诞生几亿年甚至数百亿年前就已经存在了。因此，如果说自然科学家的研究对象是一些物质实体的话，而数学家所面对的只是他们创造出来的抽象体系。自然科学家们都有自己的工作间、实验室和许多设备器具，而数学家所需要的只是自己的智慧，他们不需要昂贵的加速器、琳琅满目的试管以及各式各样的生物标本。陈景润只有草稿纸和笔，就能推演那道世界难题了。

其实，诗人和其他艺术家之间也有一条分界线。如果中国社会不曾存在一个贵族阶层，是断不会出现一部《红楼梦》的。如果中国历史上不曾出现一群造反的好汉，也不会写出一部《水浒传》。泥塑需要泥巴，石雕需要石头，乐队需要昂贵的乐器，书法需要文房四宝，而诗人所需要的，只是自己胸中澎湃的诗意和头脑中突发的灵感。一般来说，诗人不需要去调查采访，不需要去深入生活，不需要为生活情节、戏剧冲突而犯愁，也用不着大量的投资和调动千军万马。在这一点上，诗人与数学家也是那么相似，他们都是以最小的费用创造莫大的价值。从投入和产出的比例来说，诗人无愧于人类的英雄。

数学是自然科学的基础，而诗歌则是文学的最高形式。原本浑然一体的科学和艺术，曾经经历了300年左右的分离，仿佛相距非常遥远，然而，数学和诗歌之间却有着一条坚实的纽带，一座宽阔的桥梁。通过这条纽带，它们结成了亲缘密结的关系；通过这座桥梁，它们能够互相走向对方。这应是人间的佳话。

数学是那样接近于诗歌。真正的数学家应当有着诗人的激情、诗人的幻想和诗人的才能。其实，自然科学的许多学科也都具有文学艺术的某些特点，空灵美便是其一。诗人能以澎湃的激情和瑰丽的想象而名播千古，而数学家也能以某种数学猜想的提出和论证而载入史册。哥德巴赫猜想便是一例。

1742年6月7日，德国的一位中学教师哥德巴赫（1609－1764）提出“任何大于6的偶数都是两个奇素数之和”这一猜想。数学家把它简称为（1＋1）或“1＋1”。这就是至今尚未被世人最后证明的哥德巴赫猜想。应当说，哥德巴赫具有诗人的某种素质，当他看到大于6的某些偶数都是两个奇素数之和的时候，他就想象到是不是所有大于6的偶数都具有这种性质。从此，许多数学家投入大量精力对这一猜想进行了长达200多年的证明。这件事情本身就说明了数学具有无穷的魅力，人们不可能废寝忘食地投入一件枯燥无味的事情。数学猜想和诗歌幻想一样，以一种不确定的感觉和朦胧的意识撩拨人心，强烈地诱惑着人们进入它那异样的美好境界。也许有一天数学家求证出了（1＋1），那将是震惊世界的事情。然而，哥德巴赫猜想所具有的空灵美也就不复存在了。数学猜想的美只停留在它的猜想阶段，就如同神话只产生于人类的童年时期一样。古代人们幻想月亮上有嫦娥、吴刚、玉兔、桂树，那是个风清日丽、草木繁茂的优美境地。一旦人们得知那里竟是一片洪荒的时候，所有类似的故事再也不会产生了。

人们总是在科学创造和科学研究中谋取空灵美，而要这样，就要依赖想象。想象，是人类的一种奇特的心理活动能力，能把不在眼前的事物想得如在眼前而且须眉毕现，这本身就是非常美妙的事情。有了想象，科学才会有猜想、假说和预言。而想象又往往依赖于微妙的灵感。灵感一经触发，也就意味着新的思想、新的思路和新的构思的获得，意味着不同事物的贯通，意味着一种美好事物的诞生。

哈维（1587－1657）是英国的著名医生和生理学家。他对传统的理论并不盲从。他把人体看做一个微型的宇宙，把心脏看作人体的太阳，血液以心脏为中心旋转，就好像行星围绕太阳旋转一样。当然，哈维关于血液循环的论断最初仅仅是一种预言和猜想，他以类比的方法把哥白尼的天体运动学说移植到人体血液运动中来，却取得了重大的发现。谁能说他没有借鉴艺术家的思维方式呢？诗歌创作中一个精彩的比喻会使诗句顿生美感，平添诗意；科学研究中一个美妙的类比也会使人豁然贯通，感到其味无穷。哈维把地上的物种同天上的星体相类比。星体也有寿命，恒星也有寿命，恒星也有其从诞生直至衰亡的历程，一些星体正在衰亡，另一些星体却正在诞生。哈维认为，生与死也是一种循环运动。死亡的本质是复归到它的起点。作为个体，生命只有一次；作为一个物种，却会生生不息，传之久远。哈维所探讨的血液循环和物种延续这两大问题无疑具有极大的魅力。促进科学家进行艰难而不懈追求的，除了科学研究对象的真理性之外，还有其审美价值。内容的真和形式的美常常使得科学家废寝忘食但却乐此不疲。这两大问题从形式上讲，与天体运动一样，都是周而复始的运动。科学家在其创造活动中始终追求科学对象的真理性及其审美价值，也就是研究对象的内容的真和形式的美，真和美应当是统一的，真的东西也应是美的。

门捷列夫（1834－1907）确立了一个“真”必须服从“美”的原则。这恐怕会为人诟病。他认为，当“真”与“美”发生矛盾时，应当维护“美”的形式而检验“真”的可靠性。根据这一原则，他相继修正了铍、铀、铟、铈这4种元素的原子量。门捷列夫这一原则体现着一种空灵美。当人们把“真善美”相提并论时，总是认为“真字当头”，“真”是最高的原则，谁如果过分强调“美”，就会有“唯美主义”之嫌。门捷列夫的伟大之处正在于他并不固守常规，他的灵活而独特的见解成就了他非凡的业绩。门捷列夫的预言和哥德巴赫猜想一样，超然于世人之先，提前从未知领域进行突破，给人一种神秘莫测而又顺理成章的感觉，一种无章可依却又有迹可寻的感觉，闪耀着一种微妙的灵活的美，这便是空灵美。科学是真的，艺术是美的。反之，也可以说，科学是美的，艺术是真的。二者都是美的，这其中就包括空灵美。

科学假说的魅力，在于它总是把未知世界描绘出来，给人以全新的观察世界的视角。科学家不仅是发现真理的大师，也应是发现美的大师，而这种发现，往往离不开想象。科学各个门类的发展走着大致相似的道路：在某种客观的基础上驰骋想象，提出相关的猜想和假说；而后通过科学实验，进行修正、充实和提炼；如此反复不已，想象的东西或许就能成为现实，猜想和假说或许就能成为真理。想象与求实相结合，理论与实践相结合，缜密的理性精神和浪漫的艺术思维相结合，这应是科学家的素质和科学发展的辩证规律。这种“浪漫”很重要，它意味着科学家要具有艺术家的气质，要善于想象。不过，没有任何客观基础的“想”则是胡思乱想，而有了某种幻想却不通过科学实践去实现，也只会沦为幽思空想。只有那种同时具备科学精神和艺术气质的人，才能在科学领域有所作为或者大有作为。想象是科学发现和科学创造的先行者，是科学家迈向成功殿堂的门槛。富于想象力而思路如潮的人，就是富于科学创造力的人，他们往往能走向成功。达尔文归纳出生物进化论，康德提出星云假说，爱因斯坦创立相对论，普朗克推出量子力学，李四光撰写《地质力学》，华罗庚推广优选法……他们都是富于想象力而又富于科学创造力的人。爱因斯坦说过：“仅有石块和石灰，连一幢房子也建不起来。”的确，建筑材料本身并不是房子，首先要对房子进行构思。工程师在面对一堆建筑材料的时候，就已经看到了一幢漂亮的房子，这就像陈景润从（2＋1）看到了（1＋1），哈维隔着人的肌肤看到了血液在脉管里不息地环流，门捷列夫在元素周期表的空格里看到了一个个活生生的元素……在科学创造中，人们所有美妙而微妙的思维活动，诸如构思、预言、猜想、假说，都充满了想象，都闪现着空灵美。

艺术也往往显示出空灵的特点。不同的艺术作品，有的以充实取胜，有的却以空灵见长。诗中有画——中国诗学这一传统命题，照耀着历代诗人写出了无数的形象鲜明、内容充实的篇章。而有的诗人，却并不拘泥于“诗中有画”的审美准绳，他们在诗歌创作中并不以捕捉鲜明生动的形象为能事，而是着力于思想感情的升华和生活内涵的揭示，注重于激扬情绪和引发思辨，追求一种空灵、超脱、理性化和写意画般的美。例如，初唐诗人陈子昂的“前不见古人，后不见来者，念天地之悠悠，独怆然而涕下”这首诗简直就是一幅写意画。而匈牙利诗人裴多菲的“生命诚可贵，爱情价更高，若为自由故，二者皆可抛”，甚至舍弃了任何形象，成为一种理念的表述，但是人们并不感到是概念化的说教。此类诗歌并未遵循“诗中有画”的理念，同样成为传唱不衰的名篇，给人以情感美和思辨美。情感和思辨相对于如画的形象来说，自然是空灵而不可把捉的。抒情诗和哲理诗能在诗歌领域各自独辟蹊径而并行不衰并不是没有道理的。

艺术想象的目的也往往是获得空灵美。没有一个真正的诗人愿意按照生活的原样“依样画葫芦”。诗人的任务不是简单地叙述生活、拍摄生活、“克隆”生活。这种事情有人去做，却不是诗人的工作。诗人应当有意地改造生活、创造生活。这种改造和创造，主要依靠空灵的想象来进行。真正的诗人总是要把生活写得不像生活，或者说，总是要把生活写成他愿意看到的那个样子。在这里，可以看到诗人和小说家的分野，小说家所写的，从某种意义上说是他眼中的生活，人们阅读小说就像阅读生活本身。而诗人所写的，则是他心中的生活，人们阅读诗歌，则像阅读生活的某种变形。

请读蔡其矫的《回赠》：

我不是温柔的黄昏∕只给你带来瞬息的宁静∕也不是清冷的月光∕陪伴你在寂寞的旅程∕我是一颗遥远的星∕映射在你的眼睛∕直到你遇到一个同路人∕直到喜相逢在黎明

诗中“我不是温柔的黄昏”、“也不是清冷的月光”、“我是一颗遥远的星”等句，都是典型的诗歌语言，透出一种空灵的美感。试想人们在现实生活中能这样说话吗？这些诗句所反映的都不是生活本身，而是生活的一些变形。写诗不同于学画时的写生和习字时的临摹，并不注重于与生活形似；写诗也不同于散文的描绘景物和小说的塑造人物，也不注重于与生活神似。这些都不是诗人的工作。诗人所追求的是什么？既不是与生活形似，也不是与生活神似，恰恰是——与生活“不似”！这“不似”之中便往往显示一种空灵的美感。

想象的过程，是从一个形象引发出另一形象的思维过程，是从原始形象生发出崭新形象的思维过程。成功的想象就意味着由原始形象的平淡无奇而获得崭新形象的鲜亮新奇。这种鲜亮新奇的崭新形象往往是现实世界中并不存在的，或者说是“假”的。从某种意义上说，只有获取了这种所谓“假”的形象才意味着想象的成功。如果想象出的形象在现实生活中是司空见惯的，那还有什么鲜亮新奇可言呢？李白说：“白发三千丈”，这可以说是假的，或者说就是假的，因为它远离了生活的真实，谁见过三千丈长的白发呢？然而，这却是成功的想象，它透出一种微妙的空灵美。如果说“白发二尺长”，固然是真的，贴近了生活，或者说就是生活，但这难道还是诗吗？还有什么美感可言呢？其实，这里的“假”只是表面意义上的假，而真，则是实质意义上的真。“白发三千丈”是假，而“离愁”却是真，似乎只有三千丈长的白发才足以表达那绵长的悠悠离愁。由此可知，在艺术中，有时人们明知是假，却以假当真，弄假成真，于是诗人便以假乱真，以假胜真，并由此获得空灵美。诗人的高明之处就在于他对现实的超越、改造和重塑，在于他能使人们领略到平时看不见的物质世界的美和精神世界的美。诗人的想象，应是一种深入现实内层的扫描，一种突破现实领域的开掘，一种超越现实空间的搜寻。诗人的想象能把人的意识从知觉世界转移到幻想世界，从物质世界转移到精神世界，从感觉世界转移到“灵视”世界。似乎只有想象才能创造这样的奇迹。

在所有文学体裁中，距离生活最远的，应当是诗歌。“贴近生活”的口号，对于小说家来说，可能是必要的；而对于诗人来说，就大有研究的必要了。或者说，“贴近生活”是对诗人的一种误导，或者说，诗人不能贴近生活。想象，这一心灵活动的特征，是既源于生活，又异于生活，其最高境界在于“与生活似而又不似”。通过想象，使诗中的生活与现实生活既有相似之处，又有不似之处。如果诗人“比葫芦画瓢”照抄生活，那就无须展开想象；另一方面，如果诗中的生活与现实生活毫无相似之处，那可能是因为想象的不着边际而给人以痴人说梦的感觉。诗人瓦雷里说：“想描写他的梦境的人，他自己就要格外清醒。”想象应该是“醒人说梦”——清醒地描写梦境。正因为是“醒人”，才会有现实的可能性；又因为是“说梦”，便往往显示非现实的怪异性。诗人所创造的往往是一个似曾相识的新世界，是一个美妙的新世界。

艺术是生活的反映——这句话并不完整。应当说艺术是生活的新的反映、美的反映、异样的反映。艺术不是生活本身，而是生活的折射，是生活的影像，是生活的海市蜃楼，是变了形的生活。也许，艺术稍稍离开了生活，但它却大大接近了美。艺术家往往是以自身的尺度来创造艺术的。他往往把人的理想、人的愿望、人的意念、人的目的有意无意地融入艺术创造。因此，不能纯粹地用生活的尺度和自然的尺度去衡量艺术。艺术之中不能没有人的因素，或者说充满了人的因素。

同科学家的猜想和假说一样，艺术家的预言和虚构也以多彩的空灵美打动人心。猜想和假说也好，预言和虚构也好，都不会离开想象。科学家和艺术家正是借助于想象创造出神奇瑰丽的世界。想象是客观事物普遍联系的规律和人的大脑的连结功能在心理活动中的反映，它是心理学所谓的“暂时神经联系”。大千世界万事万物虽然各各有别，却又有着或多或少或紧密或松散的联系。人们能够把在时间上或空间上相接近的两种对象联想到一起，能够把在某一方面相类似或相对立的两个对象联想到一起，这应是上苍赋予人类的可贵素质。有时，一个出神入化的想象就能造就出一枚科学精品或艺术精品。

孩童由于涉世未深而富于想象，这是可贵的；但愿成人不要因为老于世故而失去想象，那是可悲的。

刘福智 郑州大学文学院教授，硕士生导师。中国诗歌学会会员，中国杂文联谊会会员、中国文章学研究会常务理事、河南作家协会会员、河南杂文学会常务理事、河南诗词学会会员、河南省文史研究馆研究员、郑州大学诗词学会副会长。长期担任诗歌写作、杂文写作、诗词写作、文学写作、诗词鉴赏、中国文化、大学语文等7门课程教学工作，尤其擅长诗歌、诗词、杂文、论文的写作和歌曲的撰词和谱曲，发表学术论文150余篇，出版《诗歌艺术论》、《杂文艺术论》、《科学美与艺术美》、《美学发展大趋势》、《文章写作学》等学术著作10部；出版《邓亚萍》、《中国的泼皮士》、《齐鲁诗选》、《齐鲁诗词》、《齐鲁文选》、《宅家避疫诗文选》等文学著作6部。在诗歌、散文、小说、剧本、杂文、随笔、歌曲、诗词、曲艺、学术论文、纪实文学、学术论文等众多领域著述颇丰，撰写、发表作品、著作总字数达1000余万字。在诗歌、散文、杂文、歌曲、诗词、剧本、纪实文学等文学艺术领域获奖数10项。长篇纪实文学《邓亚萍》曾获国家“五个一工程奖”，多部论著曾获中国文章学研究会研究成果一等奖，河南省社科优秀成果二等奖，河南省社科联优秀成果一等奖、郑州市社科优秀成果一等奖等10余个奖项。

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